網絡分層有什么好處

網絡的可靠性、冗余性自從網絡誕生以來就是一個不曾停止過討論的話題，最近阿里云發布了云骨干網這一產品，引起了業界的廣泛討論，突然覺得在廣域網領域有一些事情發生，比如基于阿里云骨干網的SD-WAN的StartUP就是一個不錯的想法。說到SD-WAN，感覺其就是在🐻網絡可靠性與建設成本之間的Trade off，當然也會有一些靈活性在里面。

作為一個有著原始的分層基因網絡，其靈活性遠遠超出了我們的想象，當然一切事物都是不完美的，有利必有弊。把一件事物從不完美一步一步趨向近乎完美的過程應該是一件有意思的事情，這也許就是網絡工作者的意義所在。今天，暫且只討論網絡分層帶給我們的好處。

0X00 地溝

首先我們的討論的網絡的負一層：地溝，一般運營商做網絡可靠性保護時都要求主備鏈路不能同溝同纜，這里的同溝就是指的這一層，千萬不要小看這一層，這可是黨的特權，不是你想挖就能挖的，一般也是最耗時的一層。站在這一層去看可靠性的一般都是土豪，比如我們做城域網或者長傳波分的環路保護，在兩個節點之間ꦿ至少要挖兩條溝，導致成本直接是Double的。作為普通的用戶，在這一層能做的事情也就有限了，甚至可以忽略。

0X01物理層

這里的物理層主要就是光纖了，光纖都是放在地溝里面的，受限于上面地溝這一層，因此用戶能做的事情類似。

0X02數據鏈路層

這里拿以太網舉例，從最初HUB的工作原理來講直接就是廣播（🔯當然還有輔助的CSMA/CD），看上去像一個粗人的玩法，但是在特殊的場景也是一種比較有效的方法，比如在電信領域，有些廠家為了滿足50ms的倒換時間，也是簡單粗暴的直接把數據包發送兩份🌱通過不同的路徑傳送到核心網來保證切換時的低延時，個人認為這也是對廣播的一次應用，當然你也可以說這是一種帶寬換時間的做法，只要你高興就好。

還有就是在VR游戲領域，為了獲取實時性的低延時，現場攝像頭采集的畫面信息、各個背包機的位置更新、手柄的信息等都是通過廣播來通信的，一方面是有多對一或者一對多的互通需求，另一方面就是通過廣播來提高網絡的可靠性。當然這里提到應用場景，可能網工覺得這是瞎搞，不符合網絡的規則，可是我想說的是誰讓業務需求這么奇葩呢，網絡本來就是為應用服務的，只能是不管白貓黑貓，能夠抓住老鼠的貓就是好貓。
這里說的主要是思路，如果你有這樣的業務需求，可以往這個方向去考慮。

0X03網絡層

網絡主要是IP，這里也是網工的主戰場，大部分的網絡冗余性都是在這里實現，那些牛X的動態路由協議也在這里施展拳腳。除了路由協議自己實現的主備或者負載的冗余技術，這里簡單提幾個小的TIPs。比如大家都知道路由是遞歸查詢的，利用遞歸我們可以解決一些棘手的問題，比如有些廠家的PBR僅支持多個下一跳的負載或者主備，我們可以把下一跳遞歸到靜態路由，通過調用靜態路由的特性ꦍ來實現相關功能（負載或者主備或者BFD檢測等）。還有在163類似的骨干網中使用的虛擬下一跳技術，也是使用了路由的遞歸查詢來實現網絡冗余。

還有就是上層對下層的復用，比如多個IP網絡復用同一個以太網網絡，具體到端口就是一個物理端口配置使用多個IP地址，再擴展一下就是同一個以太網段使用不同的I꧃P地址網段🦂來滿足特定的需求。

0X04傳輸層

這里就是”類F5”的天下了，通過前置負載均衡調度來實現應用級別的網絡可靠性。當然“類F5”還有其他的功能，舉個例子，大家玩Openstack的都知道Neutron模塊所實現的Floating IP僅支持IP級別的公私網映射，但是大家都知道IPv4是很珍貴的，特別是在天朝，𝐆一般公司很少有幾個C以上級別的地址。但是我們可以通過在Horizon配置負載均衡來實現端口級別的映射，只需添加一臺Real Server♒來代替內網主機就可以了，這也算是一個Trade off吧，風險自行評估，各位新老司機量力而行。

當然傳輸層🌠對網絡層的復用應該就是端口級別的復用了，應用比較廣泛的就是NAT映射，這個大🐲家應該都玩的比較溜，不再展開。各種OVERLAY的技術也在此應用，大部分都是UDP封裝IP或UDP直接封裝以太網（VXALN），這應該算是下層對上層的復用？你自己說了算。

0X05應用層

由于本人沒玩過編碼，這部分還是由碼農來幫忙添加一下吧。

這里從網絡分層的角度列舉了每層可以Hack的技術，可以每層單獨使用，也可以組合使用，𓃲比如網絡層無法解決的問題可以轉嫁到傳輸層或者數據鏈路層，物理層無法解決的問題也可以轉網絡層。到我相信還有෴更多的東西等待大家去挖掘，期待看到更多的分享。