简述
云计算经过这么多年的发展，目前各大云厂商已经完成IAAS基础设施的建设和优化，开始向云原生、智算HPC等新方向的需求进行技术演进和迭代。网络作为云计算IAAS的三驾马车之一（计算、网络、存储），为计算和存储提供信息高速通路，在技术演进过程中也发生了翻天覆地的技术革新，本文就为大家简单介绍一下网络数据面技术的演进历史。
数据面组件说明
如上图，云内数据面组件主要包括两部分：
- 计算节点虚拟交换机
虚拟交换机直接承接虚机的网络出入流量，根据流表规则对虚机的流量做限速和各种网络转发策略，包括acl、安全组、HAVIP、流量镜像、dhcp、arp代答、流量封装隧道转发至各类网元。
- 网元节点
网元节点主要有如下：
公网网关：负责转发虚机的公网出入流量，对EIP的流量和共享带宽等进行限速，对于租户的eip执行bgp宣告等；
VPC网关：该网关是外部组件访问VPC的入口，既可以承接租户VPC的跨子网、同子网、对等连接等流量，还可以承接专线、VPN等流量流量；
VPN网关：该网关承接VPN产品的流量，是对专线业务的一个补充，通过对公网流量进行加密，客户可以安全的通过公网将云上VPC业务和线下IDC资源打通；
专线网关：该网关打通客户IDC和租户云上VPC通道，一般支撑大带宽的需求；
NAT网关：该网关负责对于无EIP的云主机提供公网访问需求；
VPCE网关：通过该网关将VPC私密地连接到终端节点服务，使VPC中的云资源无需弹性公网IP就能够访问服务提供方的服务；
裸机接入网关：该网关负责将裸机接入VPC，实现裸机与云主机、公网、专线等其他资源的流量互通需求；
虚拟交换机技术演进
计算节点VPC网络数据面最核心的组件就是vSwitch，vSwtich有开源实现也有各大云厂商的自研实现，但是技术演进上差别不大，依次都经历了如下阶段：
- 基于linux kernel的实现，开源代表有openvswitch.ko还有各大云厂商自研的内核模块实现；
- 基于dpdk，旁路linux kernel，流量路径由原来的：网卡->vSwitch.ko->qemu（vm）优化为：网卡->dpdk vSwitch ->qemu(vm)；
- 基于DPU，进一步释放宿主机cpu资源，将vSwtich的逻辑卸载到DPU上，这样一方面释放宿主机cpu计算资源，另一方面提升了网络转发性能，包括带宽和延迟。
网元网关技术演进
总体上来讲，网元网关技术演进与vSwtich本质上是一致的，都经历了软转到硬转的技术迭代；
第一代：基于linux kernel，使用namespace等网络隔离技术，配置各种iptable规则这样来实现VPC的虚拟路由器；
第二代：随着DPDK技术的普及，各大厂商基于自己的业务逻辑，开始自研实现VPC的虚拟路由器及其各类网关；
第三代：随着可编程交换机的推出，对于T级别以上大带宽需求的场景，很多无状态网关采用可编程交换机进行实现，这样一方面降低成本，另一方面提升了性能，但是鉴于可编程交换机的表项容量限制，很多复杂的业务场景和配置大规格的场景需求难以满足，所以需要增加复杂调度逻辑，配合DPDK软转集群做精细化的调度，才能真正的实现效益提升。
未来数据面发展思考
未来数据面的技术发展，笔者认为是软硬协同，不论是在虚拟交换机还是网元网关；而且随着虚机交换机的软硬协同越来越彻底，流量隔离越彻底，网元会采用虚拟化的形态来提供服务，这样能够实现极致的弹性，为未来进一步的降本增效提供技术支撑。
