如何定義下一代數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)

隨著企業(yè)數(shù)據(jù)中心不斷發(fā)展,數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)正在變得過(guò)于復(fù)雜、昂貴和低效。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)需要借助過(guò)多的交換層才能解決性能低下和平臺(tái)密度低下等問(wèn)題。用戶和應(yīng)用數(shù)量的增長(zhǎng)通常會(huì)導(dǎo)致“孤立”設(shè)備的增加,同時(shí)也為連接性和安全性帶來(lái)了挑戰(zhàn)。此外,前期購(gòu)置成本、機(jī)柜空間、功耗和管理成本的持續(xù)上升,也大幅度加劇了保持?jǐn)?shù)據(jù)中心正常運(yùn)行的總體復(fù)雜性。

從10G到100G

帶寬保障將是衡量下一代網(wǎng)絡(luò)改造的重要方面。以太網(wǎng)技術(shù)發(fā)展是以10倍速方式躍階的,當(dāng)前的千兆接入、萬(wàn)兆骨干已經(jīng)是普遍構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),隨著成本的持續(xù)下降,萬(wàn)兆技術(shù)也開(kāi)始從網(wǎng)絡(luò)的核心,推進(jìn)到網(wǎng)絡(luò)邊緣,推進(jìn)到服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備上。研究下一代以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的HSSG技術(shù)工作組正在制定一個(gè)包含40Gbps和100Gbps速度的單一標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3ba,并將在2010年確定。

從目前的應(yīng)用來(lái)看,有兩個(gè)趨勢(shì)將推動(dòng)100G的普及。首先是在網(wǎng)絡(luò)核心,隨著服務(wù)器朝著10G NIC轉(zhuǎn)移,匯聚及核心層需要擴(kuò)展,服務(wù)器層的上行鏈路中繼線需要從N×10G遷移到N×100G,以便數(shù)據(jù)中心的后端不會(huì)成為瓶頸;第二個(gè)趨勢(shì)是,隨著服務(wù)器朝著40G和100G NIC轉(zhuǎn)移,我們將看到在網(wǎng)絡(luò)層面,100G的應(yīng)用也將逐漸向服務(wù)器邊緣靠近。

基于面向40G/100G下一代超高帶寬的發(fā)展理念,H3C公司在不久前推出了下一代數(shù)據(jù)中心級(jí)業(yè)務(wù)調(diào)度統(tǒng)一交換平臺(tái)12500,其在架構(gòu)設(shè)計(jì)上充分考慮了對(duì)40G/100G的兼容,架構(gòu)上設(shè)計(jì)當(dāng)前每槽位可達(dá)到80G線速帶寬,可支持兩個(gè)40G接口,并能通過(guò)后端交換矩陣擴(kuò)展到每槽位1個(gè)100G接口。在802.3ba標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后,系統(tǒng)能夠通過(guò)技術(shù)平滑升級(jí)過(guò)濾到超高速網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,并保持對(duì)傳統(tǒng)千兆、萬(wàn)兆的兼容性。

交換架構(gòu)的創(chuàng)新

實(shí)現(xiàn)對(duì)新一代數(shù)據(jù)中心的重新定義是當(dāng)前企業(yè)用戶和網(wǎng)絡(luò)廠商共同的目標(biāo),因此新的技術(shù)和新的產(chǎn)品被廣泛地應(yīng)用于企業(yè)數(shù)據(jù)中心下一步升級(jí)和建設(shè)的規(guī)劃之中。為此,業(yè)界的主流網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供應(yīng)商都推出了自己的最新解決方案,以滿足企業(yè)用戶對(duì)下一代網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用需求。

今年4月,H3C公司正式對(duì)外發(fā)布了基于統(tǒng)一交換架構(gòu)的新一代數(shù)據(jù)中心解決方案。與此同時(shí),H3C推出了國(guó)內(nèi)首款基于100G平臺(tái)的數(shù)據(jù)中心級(jí)核心交換機(jī)S12500,以及全系列數(shù)據(jù)中心級(jí)設(shè)備。S12500系列數(shù)據(jù)中心級(jí)核心交換機(jī)最大的特點(diǎn)在于體系架構(gòu)的突破與創(chuàng)新,依托創(chuàng)新的交換矩陣與路由引擎相分離的多級(jí)交換架構(gòu),S12500是國(guó)內(nèi)第一款100G平臺(tái)交換機(jī),并且未來(lái)支持40G、100G以太網(wǎng)技術(shù)。

而瞻博網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)解決方案,也通過(guò)采用創(chuàng)新架構(gòu)的高性能產(chǎn)品,提供了企業(yè)下一代數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)所需的機(jī)動(dòng)性和靈活性,能夠大幅降低網(wǎng)絡(luò)的總體擁有成本。瞻博網(wǎng)絡(luò)的解決方案利用高可擴(kuò)展的MX 系列以太網(wǎng)業(yè)務(wù)路由器和 EX 系列以太網(wǎng)交換機(jī),將多個(gè)核心及分配交換層整合到一個(gè)高性能的安全核心網(wǎng)絡(luò)中,將多個(gè)交換層進(jìn)行融合,實(shí)現(xiàn)了精簡(jiǎn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。這種方法能夠簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)并提高運(yùn)行效率,從而創(chuàng)建適應(yīng)多類媒體的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)。新的方法對(duì)所有關(guān)鍵的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)組件均實(shí)施了虛擬化,允許綜合考慮技術(shù)和業(yè)務(wù)因素來(lái)部署并管理安全性、負(fù)載均衡及應(yīng)用加速等功能。

此外,思科和Force 10等公司所推出的最新數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)解決方案,也同樣強(qiáng)調(diào)了網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的高可靠性、節(jié)能環(huán)保以及通過(guò)彈性架構(gòu)簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)層次等因素。Force 10公司一直強(qiáng)調(diào)構(gòu)建真正無(wú)阻礙的線速核心交換及路由基礎(chǔ)架構(gòu),通過(guò)確保網(wǎng)絡(luò)矩陣本身的無(wú)阻礙行為,解決網(wǎng)絡(luò)的延遲和擁塞問(wèn)題,提升應(yīng)用性能。Force 10的解決方案充分優(yōu)化了交換設(shè)備的機(jī)箱,不強(qiáng)迫數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)師為了獲得相同容量而過(guò)多部署不必要的層次和交換機(jī)組,從而實(shí)現(xiàn)輕松的可擴(kuò)展性。這種設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)單而高效,因?yàn)闇p少設(shè)備數(shù)量意味著簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),從而降低成本,同時(shí)提高性能。

設(shè)備自身的完善

其實(shí)一直以來(lái),高端網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品都是各大廠商競(jìng)相發(fā)力的重要領(lǐng)域,在某種意義上來(lái)講,在高端產(chǎn)品上是否占據(jù)優(yōu)勢(shì),代表了廠商在業(yè)內(nèi)的實(shí)力與地位如何。下一代網(wǎng)絡(luò)必然要通過(guò)應(yīng)用高端網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品進(jìn)行支撐,這對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備本身,又提出了哪些要求呢?H3C高端交換機(jī)產(chǎn)品線總架構(gòu)師李寶紅認(rèn)為,從技術(shù)研發(fā)角度和H3C公司的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備商在推出高端網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品時(shí),應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注以下方面:

第一,要對(duì)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心發(fā)展趨勢(shì)以及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)有個(gè)比較全面的把握,這樣做出來(lái)的產(chǎn)品才會(huì)有針對(duì)性,包括對(duì)用戶需求的深入理解和積累。

第二,隨著下一代互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,帶寬需求每年將有50%~70%的流量增長(zhǎng),如何應(yīng)對(duì)這種超大容量、高擴(kuò)展性、高彈性的統(tǒng)一交換架構(gòu)也是一個(gè)挑戰(zhàn)。為了實(shí)現(xiàn)高擴(kuò)展性的統(tǒng)一交換架構(gòu),高端網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品必須配備一個(gè)具有豐富業(yè)務(wù)特性的高性能包處理器,而目前大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備商自己不做芯片,如何與業(yè)界領(lǐng)先的芯片公司合作開(kāi)發(fā),一起定義芯片,這也是產(chǎn)品成功的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。

第三,當(dāng)系統(tǒng)復(fù)雜度達(dá)到一定程度的時(shí)候,硬件設(shè)計(jì)也面臨很大的挑戰(zhàn)。以H3C公司的S12500交換機(jī)為例,系統(tǒng)中一塊插板通常要支持32個(gè)萬(wàn)兆、8個(gè)萬(wàn)兆線速,還有后續(xù)支持40G、100G等更大帶寬要求的單板,這將是一項(xiàng)高復(fù)雜度、高速的硬件設(shè)計(jì)工作,對(duì)設(shè)備商來(lái)說(shuō),無(wú)論是硬件設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性、可靠性,還有生產(chǎn)制造的質(zhì)量保證也都是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。

第四,軟件技術(shù)開(kāi)發(fā)和管理方面的挑戰(zhàn)。現(xiàn)在H3C的所有產(chǎn)品都基于Comware軟件平臺(tái),這種單一操作系統(tǒng)平臺(tái)對(duì)用戶來(lái)說(shuō),可以最大程度地保證系統(tǒng)使用的延續(xù)性。到目前為止,Comware軟件平臺(tái)代碼量已經(jīng)達(dá)到了1000萬(wàn),這么大的代碼量,沒(méi)有一個(gè)很有效率、很規(guī)范的開(kāi)發(fā)流程管理是不可想象的,要把1000萬(wàn)的代碼融在一起,而且很穩(wěn)定、很可靠地工作,難度是相當(dāng)大的。

針對(duì)以上挑戰(zhàn),H3C公司在其產(chǎn)品的研發(fā)過(guò)程中,采用了嚴(yán)格的IPD流程控制模式。李寶紅告訴記者:“H3C公司將產(chǎn)品研發(fā)劃分成概念階段、計(jì)劃階段、開(kāi)發(fā)階段、驗(yàn)證階段、發(fā)布階段以及生命周期階段等5個(gè)部分,只有當(dāng)前一個(gè)階段的任務(wù)完成并且通過(guò)評(píng)審后才能進(jìn)入下一個(gè)階段。需要指出的是,在生命周期階段中,H3C所要求的比一般的消費(fèi)產(chǎn)品高了很多,消費(fèi)產(chǎn)品往往是一般賣給用戶之后廠商就不再提供附加服務(wù)了,但S12500這個(gè)產(chǎn)品是定位在最高端的核心交換機(jī),因此H3C對(duì)用戶的承諾是產(chǎn)品具備持續(xù)提供業(yè)務(wù)擴(kuò)展能力,保證在5~10年的應(yīng)用周期內(nèi)都能夠滿足用戶的業(yè)務(wù)需要。這就要求H3C公司在整個(gè)生命周期階段持續(xù)地為S12500推出新的版本,提供新的板卡,增加新的業(yè)務(wù)特性,從而保護(hù)用戶的投資?！?/p>

業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為,高端網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的推出不僅是企業(yè)綜合研發(fā)實(shí)力和前端技術(shù)能力提升的直接表現(xiàn),同時(shí)也是對(duì)公司市場(chǎng)支撐能力的一種考驗(yàn)。H3C公司S12500產(chǎn)品的推出,體現(xiàn)了H3C公司在研發(fā)水平和實(shí)力方面,已經(jīng)向業(yè)界少數(shù)一流廠商看齊,而且在部分技術(shù)領(lǐng)域處于業(yè)界的領(lǐng)先地位。

當(dāng)前數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)架構(gòu)的不斷發(fā)展和密集的業(yè)務(wù)需求,要求數(shù)據(jù)中心交換網(wǎng)絡(luò)成為高性能、融合業(yè)務(wù)統(tǒng)一交換的基礎(chǔ)平臺(tái),滿足數(shù)據(jù)中心規(guī)模的不斷發(fā)展。我們相信,下一代數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)核心平臺(tái)將不斷熔煉新的技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn),滿足數(shù)據(jù)中心的不斷發(fā)展要求。