IT外包服務 新的應用趨勢要求新一代數據中心的網絡應具有如下關鍵特征

數據中心網絡特性-IT網絡運維

2020-05-05 18:33 作者：艾銻無限瀏覽量：

對于我們的IT網絡運維來說，新一代云計算數據中心是一個高密度、大容量的網絡應用場合，因此在網絡帶寬、端口密度、安全防護、管理等方面都提出了嚴峻的考驗. 例如，基于云計算應用的數據中心流量不再像傳統數據中心那樣只有簡單的聚合流量和相對固定的交互流量，而是呈現出高度的非定向突發性，傳統城域網的性能開關很難滿足。; 例如數據中心設備的高密度放置、傳統城域網交換機橫板的左右風道設計無法滿足綠色節能的要求等。作為我們的網絡運維必須了解這些新的架構。新的應用趨勢要求新一代數據中心的網絡應具備以下關鍵特征。

統一交換

新一代云計算數據中心將具備計算網絡、存儲網絡、服務網絡三個網絡。如果采用原有的建網方式，將構建三個使用不同技術、Fiber、不同技術的網絡，不僅會大大增加建設和維護成本，而且技術上異構的網絡也無法實現統一虛擬化，使得真正意義上的云計算很難實現。幸運的是，隨著以太網技術的發展和整個產業鏈的成熟，已經有可能取代甚至超越光纖網絡。我們可以利用基于它的統一交換網絡構建新一代數據中心，構建真正的云計算平臺。

10 Gb 端口密度

從服務器數量來看，數據中心呈現出明顯的發展規律——萬臺服務器規模的數據中心將是發展的主流。同時，隨著單臺服務器集成計算核心數量的增加，其消耗的帶寬也同步增加，10GE網卡采用的硬件加速技術（TCP、iSCSI、RDMA）使得吞吐量服務器的速度接近線速。而Dell'Oro預測10GE交換端口從2006年到2010年的年增長率將超過100%。

以1萬臺服務器的數據中心計算，按照1:4的收斂比，至少需要250個10G匯聚端口，連接安全防護等設備的端口至少需要300個10G端口，其中大多數是線速端口是必需的。如果考慮 IP 存儲設備所需的 10 端口數量，則所需的 10 端口數量將增加一倍。

40G/100G接口支持能力

現在相當數量的數據中心出口帶寬已經達到100G以上，并且還在以每年50%-400%的速度增長。如果采用傳統的10G接口，將捆綁16-40個端口，滿足未來一到兩年的需求。使用這么多端口進行捆綁，不僅消耗了大量寶貴的光纖資源，而且大大增加了管理和維護的工作量。隨著40G/100G標準的最終確定，可以預見，一場40G/100G接口的流行風暴即將到來。

虛擬化能力

云計算不僅需要服務器和存儲的虛擬化，網絡也需要與時俱進，實現虛擬化。虛擬化網絡不僅可以實現網絡資源的動態分配、在線擴容，簡化網絡配置和管理，還可以大大提高數據中心網絡的可靠性。

突發流量吸收能力

由于不同時間分布在每臺服務器上的應用程序是動態分配的，而且服務器間自動交互的頻率將大大高于現在獨立應用程序，云計算環境下的流量特性將高于當前的多媒體流量環境更復雜，更難預測，突發性會更明顯。因此，云計算數據中心的網絡必須構建專用的數據中心級交換機。與傳統的城域網交換機相比，數據中心交換機在滿足云計算數據中心惡劣環境方面具有幾個突出的優勢。

(1)完全無阻塞交換網絡：數據中心級交換機采用CLOS交換網絡，是一種完全無阻塞交換架構，從而保證交換網絡在任何流量特征環境下都能實現無阻塞交換。

(2)分布式大緩存：在云計算環境下，計算機與計算機交互的頻率大大增加，使得瞬時多端口轉發到一個端口的概率也大大增加，流量的突發性非常嚴重. 傳統的城域網交換機一般只在出端口方向設置一個小緩沖區，通常每塊板只有32-64M，緩沖時間只有10-20mS左右。當多個端口將流量轉發到單個端口時，一個端口上的小緩存不得不處理多個端口的流量影響，并且由于緩存擁塞而導致的丟包很快發生。數據包丟失后，會在應用層引起重傳，進而導致更嚴重的網絡擁塞。數據中心級交換機采用入口端口分布式大緩存的創新架構。每個10G端口的平均入口緩存可以達到256MIT外包服務，GE端口的緩存可以達到20M，從而保證在任何流量模型下端口緩存時間都盡可能的長。達到200mS以上，為云計算的應用提供了堅實的網絡基礎。

IPv4/IPv6支持能力

隨著越來越多的終端設備接入網絡，網絡IPv4地址將枯竭，從IPv4到IPv6的全面演進迫在眉睫。作為新一代數據中心網絡，支持IPv4/IPv6雙棧接入也是必然要求，要求同時提供IPv4和IPv6的線速轉發能力，實現高性能和靈活兩個網絡之間的相互訪問。

綠色科技

數據中心已經成為能源消耗大戶，如何建設綠色節能的數據中心成為人們關注的焦點。數據中心節能是一項系統工程。IT設備的耗電量約占總能耗的31%，而空調和冷風機的能耗約占40%。因此IT外包服務，不僅是IT設備本身的功耗，IT設備對空調、冷風機功耗的影響也是關注的焦點。

根據TIA-942標準和行業慣例，采用下送風專用機柜，背靠背布置。風扇功耗降低30%。因此，綠色數據中心設備要求為垂直開槽，后端進風，上端前端出風，以滿足數據中心的整體布局要求。

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