云数据中心网络与SDN：1.9.2　集中式的控制机制

1.9.2　集中式的控制机制

Director是QFabric的中央管理/控制平面，在生产环境中需要多个Director组成一个Director Group以实现高可用。Director自身的实现是分布式的，每个Director中都有运行着多个VM，不同的VM上运行着不同的管理/控制逻辑，这些VM互相配合实现对QFabric的管理与控制。

作为中央管理平面，Director需要为QFabric中的各个组件提供统一的管理接口，包括CLI、SNMP、Syslog等，使这些接口的使用者认为QFabric是一台单一的Chassis交换机。为了实现这一点，Director在管理平面的实现上设计了图1-29所示中的架构：有多个运行着管理功能的VM，北向接口进来以后，Load Balancer会将北向的负载分担到不同的管理VM上去以实现高可用，南向上则通过Scatter将北向接口分发到相应的组件上去，通过Gather将不同组件的状态组合在一起。管理者登录一次Director，就可以直接看到各个Node、Interconnect的信息，能够为运维提供很大的便利。

Director中还有很多的VM运行着QFabric的中央控制逻辑，主要有如下3种。

Fabric Manager。维护Node和Interconnect的设备清单，为Node和Interconnect分配PFE-ID，维护Node和Interconnect互联形成的网络拓扑。根据网络的拓扑，Fabric Manager会计算出Node间的转发路径以及Node-Node间不同转发路径的权值，并将上述计算结果告诉给Node和Interconnect的RE。Node和Interconnect的RE据此生成Node转发表，以实现tag-based forwarding。

Fabric Control。在各个SNG RE、RSNG RE、NWNG-VM间处同步MAC路由和IP路由。类似于路由反射器的作用，对NWNG-VM进行的是全反射，对SNG RE/RSNG RE进行有选择地进行反射，只反射那些它们感兴趣的路由，从而减少SNG PFE和RSNG PFE中无用的表项，增强了系统的可扩展性。

NWNG-VM。为NWNG运行控制逻辑，除了运行着和SNG/RSNG RE相同的协议以外，还运行着OSPF、BGP等路由控制协议，以便和QFabric外界的路由器交换路由信息。另外，NWNG-VM上还维护着VLAN Subscribing信息，用于生成per VLAN的BUM转发树，NWNG-VM会为每个per VLAN的BUM转发树分配Multicast Core Key，作为Tree ID，指导Node、Interconnect对BUM流量进行转发。

图1-29　QFabric Director的架构

这里就需要对QFabric中用到的私有控制协议进行一下介绍了，这些私有的控制协议是QFabric运行的基础，主要分为以下三类。

VCCPD（Virtual Chassis Control Protocol Daemon）。通过ISIS扩展实现，运行在Out-of-Band的控制网络CPE上。Director、Node RE以及Interconnect RE都会周期性地发送VCCPD Hello，Director中的Fabric Manager即根据VCCPD来维护设备清单。Fabric Manager发现新的设备上线之后，会为该设备分配一个PFE-ID。

VCCPDf（VCCPD over fabric links）。通过ISIS扩展实现，和VCCPD非常类似，不过VCCPDf运行在Node和Interconnect间的FTE网络上，用于Node和Interconnect间FTE链路的发现。Fabric Manager发现设备后，为其分配一个PFE-ID，然后在FTE端口上使能VCCPDf，发现链路上线后会将该链路信息告诉给Fabric Manager，Fabric Manager通过链路信息形成网络的拓扑。

FCP（Fabric Control Protocol）。通过MPBGP扩展实现，Fabric Control会与SNG RE、RSNG RE、NWNG-VM建立BGP邻居，然后通过FCP进行MAC、IP路由的收集与反射，运行在Out-of-Band的控制网络CPE上。通过RD可以支持host地址的overlap。