开始讲解数据平面的虚拟化前，我们首先来看一看数据中心网络典型的网络拓扑。左图3层分别为接入、汇聚和核心层，一般来说，接入层负责制定虚拟机的接入策略，汇聚层负责二层的传输，核心层作为网关负责三层的互通。当然了，如果汇聚层设备能够作为网关，也可以简化为右图的两层拓扑。



数据中心传统的虚拟化做法是VLAN+xSTP +自学习，VLAN负责隔离，STP负责拓扑整合，自学习负责转发，三者贯穿于传统数据中心的二层网络。不过三者各有各的问题：VLAN虽然简单成熟，但作为虚网的标签可用的只有4094个；自学习要依靠泛洪这种极度浪费资源的行为来在二层探路，而且汇聚/核心层设备MAC地址表压力太大；xSTP更是老大难的问题——收敛慢、规模受限、链路利用率低、配置复杂等等，还要考虑如何与其他二层协议配合设计。虽然有诸多的问题，但传统数据中心毕竟规模有限，倒也对付的过去。

2006年，亚马逊推出了AWS，开启了公有云的时代，大二层网络的呼声越来越高。面对着越来越多的用户，面对着越来越大的流量压力和被迫闲置的链路带宽，数据中心网络的转型迫在眉睫。虽然结合之前讲过的控制平面虚拟化技术，能够在一定程度上弱化上述问题，不过对于大二层的设计目标来说，底层网络仍然是不够智能、不够灵活的。于是多种多样的隧道技术出现了，逐渐代替了 “VLAN+xSTP+自学习”的铁三角，成为了最近几年炙手可热的新一代数据中心网络技术。

接下来要花很多的章节来讲隧道，因此隧道的模型是数据平面重中之重。关于部分内容，网上有很多的资料，作者之前看过一个大牛写的一个数据中心网络的技术专栏，其中对这部分内容的概括非常精炼、理解十分深刻，所以这里直接引用相关内容。

“Routed Protocol和Routing Protocol两个词很好的对技术组成部分进行了分类。这里的Route可以进行广义理解，不要只限于IP，作者倾向于将Routed解释成封装，Routing解释成寻址。任何一段数据信息从起点A发送到终点B的过程中，中间网络做的事情就是封装与寻址两件事。

由于中间网络只做传输，是不需要了解数据（载荷）信息的，因此要封装一个可以识别的目的地址Tag，这个Tag可以理解为目的IP/目的MAC/MPLS标签等等，所有中间设备只要能识别这个Tag即可，这就是封装。

再说寻址，网络设备能够识别目的Tag后，还需要知道对应的本地出接口在哪才能将报文转发出去。最傻瓜的处理方式有两种，一个是通过手工配置的方式将Tag静态对应到本地出接口上（如静态路由、静态MAC等），再有就是在所有接口广播了（Ethernet）。高级的方式则是使用一种寻址用的动态协议，自动的进行邻居发现、拓扑计算和Tag传递等动作，如使用RIP/OSPF/BGP/ISIS/LDP/PIM/MSDP等等。这里需要注意的是传统Ethernet是通过广播来寻址的，注定规模不能太大。STP的唯一作用就是防止环路，通过拓扑计算将多余的路径阻塞掉，与寻址无关。而前面提到的那些寻址协议主要任务都是传递Tag计算转发路径，大部分协议会通过计算拓扑来防止环路，但也有如RIP这种不计算拓扑的协议，搞些水平分割、毒性逆转和最大跳数等机制来避免环路。

封装解封装技术是网络入口与出口节点在原始数据信息前将Tag进行加载剥离动作，寻址技术则是在网络节点之间运行的交互动作。在很多协议技术中提到的数据平面其实就是封装转发，而控制平面就是标识寻址。


图是不是很眼熟，大部分的网络协议够可以照着这个模型去套的：

对于IP来说，Sender和Receiver就是TCP协议栈，Edge就是IP协议栈，Core就是Router，Payload就是TCP数据，Tag就是IP头中的目的IP；
对于Ethernet来说，Sender和Receiver就是IP协议栈，Edge就是网卡接口，Core就是Switch，Payload就是IP数据，Tag即使Ethernet头中的目的MAC；
对于MPLS来说，Sender和Receiver就是CE，Edge就是PE，Core就是P；Payload就是Ethernet/IP数据，Tag就是MPLS标签；
甚至对于分布式结构机框交换机来说，Sender和Receiver就是接口板转发芯片，Edge就是接口板上的交换接口芯片，Core就是交换芯片，Payload就是Ethernet数据报文，Tag就是目的Slot ID和Port ID（交换芯片转发时只看Slot ID，目的接口板查看Port ID）。

传统的FC/IP/Ethernet技术体系上面已经玩不出来花了，现在新的技术大都是在FC/IP/Ethernet等数据载荷外面增加个新的Tag并设计一套对应的寻址协议机制，或者干脆就还使用原有的IP/MAC作为外层封装Tag，只对寻址进行变化。对于后者，作者喜欢称呼其为嫁接技术，神马MAC in MAC，IP in IP，MAC in IP等等都属于此列。此类技术的好处是兼容，缺点是继承，缝缝补补肯定没有全新设计来得自由。

封装比较好明白，协议理解的难点其实在于寻址。前面说了，静态寻址要手工一条条配置，规模大了能累死人。动态寻址技术配置工作量小了很多，但复杂度就上升了好几个台阶。不劳力就劳心，目前看来大家还是更喜欢劳心一些。回来说动态寻址，除了RIP这种早期的靠广播来传递路由Tag的寻址协议外，后面出来的都是先建邻接，后画拓扑，再传Tag的三步走了，从OSPF/BGP/ISIS到下面要讲到的TRILL/SPB/OTV皆是如此。对寻址技术主要内容简单归纳如下，细的就要看各协议具体实现了。

建立邻居靠Hello（Advertise），拆除邻接等超时。各自为根绘周边，主根扩散画整网。Tag同步传更新，本地过期发删除。”

理解的确实深刻，如果有幸原作者能够看到这个专栏，还望多多指教。