現(xiàn)代科技的成果使得人類的器官在空間上得到了極大地延伸,,如果說電話是人類聲覺的延伸,,電視是人類視覺的延伸,那么數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)則是人類大腦無限延伸,,數(shù)據(jù)中心核心交換機(jī)則充當(dāng)了大腦神經(jīng)系統(tǒng)的高速路,。正常的神經(jīng)系統(tǒng)是一個(gè)人健康的標(biāo)志之一,同樣,,大帶寬,、低時(shí)延、高可靠的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也是人類進(jìn)入云時(shí)代的基本保證,。
數(shù)據(jù)中心是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物,。相關(guān)資料顯示,隨著云計(jì)算時(shí)代的到來,,網(wǎng)絡(luò)流量模型發(fā)生了很大的變化,,16%的流量集中在運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò),14%在企業(yè)網(wǎng)絡(luò),,而70%的流量將全部流向了數(shù)據(jù)中心內(nèi)部,。數(shù)據(jù)中心流量和帶寬的指數(shù)級增長,已經(jīng)遠(yuǎn)超出了人們對傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的想象,。大帶寬,,高擴(kuò)展能力已成為數(shù)據(jù)中心客戶的首要訴求,數(shù)據(jù)中心建設(shè)也因此進(jìn)入了T級新時(shí)代,。
談數(shù)據(jù)中心的發(fā)展趨勢,,不妨先回顧下以太網(wǎng)的發(fā)展歷程。以太網(wǎng)經(jīng)過近30年的發(fā)展,,帶寬從10M開始,,分別經(jīng)歷了100M、1000M,、10G、40G,、100G的發(fā)展階段,,現(xiàn)階段10GE的以太網(wǎng)已經(jīng)批量應(yīng)用,,40GE和100GE的以太網(wǎng)開始逐步應(yīng)用。以太網(wǎng)的發(fā)展歷程其實(shí)是見證了數(shù)據(jù)中心流量快速增長的趨勢,。從早期的X86服務(wù)器邁入虛擬化開始,,虛擬機(jī)的逐漸增多以及虛擬機(jī)之間數(shù)據(jù)交互通信逐漸頻繁使得服務(wù)器對于帶寬的需求是越來越強(qiáng)烈;當(dāng)數(shù)據(jù)中心開始進(jìn)入到云計(jì)算時(shí)代時(shí),,數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器,、存儲以及網(wǎng)絡(luò)所有IT基礎(chǔ)架構(gòu)資源都趨向于虛擬化,這意味著整個(gè)數(shù)據(jù)中心需要有強(qiáng)有力的網(wǎng)絡(luò)帶寬來滿足這種趨勢,;現(xiàn)在,,數(shù)據(jù)中心在逐漸完成云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的改造之時(shí)又迎來了大數(shù)據(jù)時(shí)代,如果說云計(jì)算使得數(shù)據(jù)中心內(nèi)部資源高度虛擬化從而大幅提升數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)帶寬需求,,那么大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來則讓數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)來源變得無比廣泛,、數(shù)據(jù)設(shè)備接入變得多樣化、數(shù)據(jù)容量變得無比龐大,、數(shù)據(jù)處理需要更加快速與高效,,這一切無疑對數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)提出了更高層次的要求。
數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)演進(jìn)三部曲
我們都知道數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在數(shù)據(jù)中心發(fā)展過程中的重要性,,衡量數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的優(yōu)劣其實(shí)很大程度需要通過數(shù)據(jù)中心核心交換機(jī)的優(yōu)劣來判斷,。下面,我們通過回顧數(shù)據(jù)中心核心交換機(jī)發(fā)展歷程來解析數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢,。
數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn):迎接T級年代
第一階段,,高密FE/GE接入?yún)R聚,少量10GE上行,。這個(gè)階段的核心交換機(jī)以中心交換加LSW為主構(gòu)成,,中心交換主要是以太交換芯片為主,線卡單板以FE/GE和少量10GE的LSW作為接口芯片,,線卡提供48GE線速轉(zhuǎn)發(fā),,業(yè)務(wù)處理基本以二層和三層為主,QoS處理主要以簡單的優(yōu)先級隊(duì)列調(diào)度為主,。典型的產(chǎn)品有CISCO4500/6500,、H3C6500/7500等。
這類產(chǎn)品的應(yīng)用范圍滿足了FE/GE接入和少量10GE上行的場景,,在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域以GE服務(wù)器為主的場景下,,可以滿足少量服務(wù)器組成的小型數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)。
第二階段,,高密GE/10GE接入?yún)R聚,,少量10GE/40GE上行。在這個(gè)階段,,中心交換的形態(tài)很多,,有的是共享緩存的簡單交換網(wǎng),,有的是集中仲裁的交換網(wǎng),還有以6.25G為主的CLOS交換架構(gòu),。線卡單板以GE和10GE的LSW作為接口芯片,,少量40GE上行接口為主。每線卡槽位的帶寬小于480G,,業(yè)務(wù)處理基本以二層和三層為主,,具有簡單的HQoS調(diào)度,緩存范圍很廣,,依賴于LSW芯片,,有的交換機(jī)是2ms/端口,有的是10ms/端口,。典型的產(chǎn)品有CISCO N7000,、H3C10500/12500等。
這類產(chǎn)品的應(yīng)用范圍滿足了GE接入和10GE上行的場景,,在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域以GE服務(wù)器為主的場景下,,可以滿足GE服務(wù)器組成的中、小型數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò),。
第三階段,,高密10GE/40GE接入?yún)R聚,少量100GE上行,。這個(gè)階段的核心交換機(jī)以CLOS動(dòng)態(tài)路由交換為主,,線卡單板以具有復(fù)雜業(yè)務(wù)處理能力的PP芯片為主,提供高密度的10GE/40GE線速轉(zhuǎn)發(fā)和業(yè)務(wù)處理,,少量100GE上行接口為主,。背板鏈路以10G起步,未來可演進(jìn)到25Gbps,,每線卡槽位的帶寬是1T~4T,,目前最大能力48~96*10GE線速轉(zhuǎn)發(fā),或者24*40GE線速轉(zhuǎn)發(fā),,具有完善的QoS處理能力,,能支持比較大的緩存,可以達(dá)到100ms/端口,。典型的產(chǎn)品有華為CE12800數(shù)據(jù)中心交換機(jī),。
這類產(chǎn)品的應(yīng)用范圍滿足了高密度10GE/40GE接入的場景,按照服務(wù)器的發(fā)展演進(jìn),,從2012年開始將主要以10GE服務(wù)器為主,,在2015年逐漸出現(xiàn)40GE服務(wù)器,因此這個(gè)階段的數(shù)據(jù)中心核心交換機(jī)必須能提供高密度10GE/40GE接口,滿足10GE/40GE服務(wù)器組成的大,、中型數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò),。
T級時(shí)代:如何把握數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)發(fā)展命脈
當(dāng)我們看到Google,、Facebook,、Amazon、百度,、騰訊,、阿里巴巴這些用戶所擁有的超大型數(shù)據(jù)中心,我們就體會到云計(jì)算,、社交網(wǎng)絡(luò),、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)化等趨勢浪潮對于數(shù)據(jù)中心發(fā)展的影響,。正是有這些變革性的浪潮,,使得以太網(wǎng)每一代帶寬之間的時(shí)間跨度正在大幅縮短,幾年前我們的服務(wù)器10GE端口并不多見,,而現(xiàn)在最新的是已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的100GE端口,。因此,面向云計(jì)算和大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)中心新一代核心網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)必須要在帶寬和容量上具備超強(qiáng)的能力,,能夠支持高密度的40GE和100GE接口,。IDC網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施副總裁RohitMehra表示:“考慮到區(qū)域差異,企業(yè)園區(qū)市場相對穩(wěn)定,,而數(shù)據(jù)中心持續(xù)反應(yīng)出10G和40G交換機(jī)端口出貨量的激增,。”
事實(shí)上,我們可以通過當(dāng)前最能代表未來趨勢的一款產(chǎn)品來印證數(shù)據(jù)中心未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的方向,。華為面向云計(jì)算推出的CE12800數(shù)據(jù)中心核心交換機(jī)則提供2T-4T/Slot的帶寬擴(kuò)展能力,,并且采用了嚴(yán)格的前后散熱風(fēng)道,具備1000W的槽位散熱能力,,并且提供了最多192個(gè)100GE,、384個(gè)40GE和1536個(gè)10GE全線速端口,最大可支持128Tbps背板交換容量,,具有完善的QoS處理和每端口至少100ms的大緩存能力,。華為CE12800數(shù)據(jù)中心核心交換機(jī)在業(yè)界首次實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)中心1T容量線卡的大規(guī)模商用,商用進(jìn)程遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出其他業(yè)界主流廠商,,引領(lǐng)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備容量告別100G,、400G年代,步入T級新紀(jì)元,。
毫無疑問,,“生于憂患、死于安樂”是這個(gè)創(chuàng)新,、變化層出不窮的年代最為可靠的生存法則,,數(shù)據(jù)中心作為支撐企業(yè)業(yè)務(wù)發(fā)展的核心后盾和力量,,一定需要具備能夠適應(yīng)未來發(fā)展的能力。在云計(jì)算和大數(shù)據(jù)接踵而至的年代,,T級或成數(shù)據(jù)中心建設(shè)的標(biāo)配,,擁有堅(jiān)實(shí)、可靠,、為未來而設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)中心核心交換機(jī)才能精準(zhǔn)把握住數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)發(fā)展命脈,,進(jìn)而保障企業(yè)在未來競爭中立于不敗之地。