虚拟交换机演进路线

作者：中国移动云能力中心——曾宏宽

概要：探讨云计算网络主流开源虚拟交换机的濱进，存在的问题、网络加速实践等

在云数据中心中，物理服务器虚拟化通过hypervisor虚拟为多台逻辑计算机对外提供服务，这些逻辑计算机又被称为虚拟机（VM），虚拟机在物理服务器上的二三层网络转发逻辑一般由软件交换机实现。开源云计算管理平台OpenStack中对虚拟网络的管理通过Neutron组件实现，对外提供云计算的网络虚拟化技术，为OpenStack其他服务提供网络连接服务。Neutron组件ML2 driver支持最常用的两种开源虚拟化交换机Linux Bridge、OpenvSwitch。

Linux Bridge

Linux Bridge 是工作在内核态的软件化二层交换机，基于网络报文入端口+网络报文源MAC学习机制构建二层转发表项。在网络报文在Bridge转发过程中根据目的MAC查询转发表项，命中转发表项则通过转发表项相应的端口将网络报文发出，否则在除网络报文入端口外的其它端口洪泛转发网络报文。

在物理服务器虚拟化早期,Linux通过Bridge及虚拟网络设备技术，实现虚机虚拟网卡二层转发功能，经过十几年的发展成熟稳定。Neutron组件ML2 driver默认采用Linux Bridge, 依赖Linux ebtables+iptables netfilter包过滤框架实现虚拟防火墙、SNAT/DNAT、虚拟机安全组功能。但存在一定的局限性难以做到类似OpenvSwitch基于SDN控制器/Openflow流表对网络报文转发灵活编程可控。

OpenvSwitch

2006年，SDN诞生于美国GENI项目资助的斯坦福大学Clean Slate课题，斯坦福大学Nick McKeown教授为首的研究团队提出了Openflow的概念用于校园网络的试验