新一代數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)

新一代數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)將采用“扁平的一體化環(huán)保型”結(jié)構(gòu)。它不僅將阻止大規(guī)模的“蔓延”,并可降低因管理彼此獨立的網(wǎng)絡(luò)、存儲和集群結(jié)構(gòu)所帶來的成本,而且還將采用商品化的、能源匹配型交換機,構(gòu)建可擴展出數(shù)以萬計節(jié)點的大型扁平拓撲,從而實現(xiàn)無縫的虛擬機移動性。

最為重要的是,其可將控制權(quán)交給數(shù)據(jù)中心運營商,以使其能夠應(yīng)用基于策略的流量路由和智能化,并管理總體能耗。結(jié)果將實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)基板的商品化,這不僅會大幅度降低采購成本,亦可在“技術(shù)食物鏈”的更高層面推動創(chuàng)新。 

新一代數(shù)據(jù)中心的實踐操作范例

這種新型數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)理念的部署實例之一就是微軟的 Monsoon。Monsoon 是一種網(wǎng)狀架構(gòu),使用低成本的 L2 設(shè)備。其可通過修改在控制層執(zhí)行的源路由以及執(zhí)行數(shù)據(jù)層上的多路徑路由來實現(xiàn)可擴展性。這種模型采用斯坦福大學(xué)開發(fā)的 Valiant Load Balancing 技術(shù),能夠跨越廣域主干網(wǎng)建立邏輯型全網(wǎng)狀拓撲,使用不超過 2 個跳轉(zhuǎn)就能把數(shù)據(jù)從源頭路由至目的地。通過采用簡單的負載均衡技術(shù),其可將負載分布到整個網(wǎng)絡(luò)上,從而獲得任意網(wǎng)絡(luò)拓撲的支持。

在另一個例子中,亞馬遜的彈性計算云 (Elastic Compute Cloud) 及其固有的彈性負載均衡技術(shù)都能夠自動將傳輸進入的流量分配到多個亞馬遜 EC2 實例的邏輯層次 (logical appearance) 上。傳輸進入的流量可被分配到位于單個或多個可用域上的多個 EC2 實例中。Elastic Compute Cloud 進程可根據(jù)所進入應(yīng)用流量的多少自動擴展,并可檢測“非健康”的負載均衡實例,一旦檢測到,EC2 將不再把流量路由到這些實例,而是將流量重新分配到那些工作正常的實例。

最近的范例就是斯坦福大學(xué)的 OpenFlow 項目。該項目的設(shè)計目的是為商用以太網(wǎng)交換機、路由器和無線接入點增加一個功能集。OpenFlow 是一種可提供標(biāo)準(zhǔn)化“API”的開放式標(biāo)準(zhǔn),便于研究人員在無需要求廠商暴露其網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的專有技術(shù)的情況下在網(wǎng)絡(luò)上運行實驗。它是一種非常出色的協(xié)議,體現(xiàn)在其充分利用并繼承了原有技術(shù)的優(yōu)點。在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中,數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)和高級路由決策一般發(fā)生在同一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中,而采用 OpenFlow,這些功能將被分開。雖然路由決策被轉(zhuǎn)移到單獨的服務(wù)器上,但數(shù)據(jù)路徑仍然保留在交換機上。這樣做可實現(xiàn)分布式的“任務(wù)量劃分”并改善數(shù)據(jù)處理效率。

新一代數(shù)據(jù)中心的未來

那么,這一切對于數(shù)據(jù)中心的演進以及可從新一代數(shù)據(jù)中心的發(fā)展中受益的人來說,意義何在呢?

首先必須認識到:環(huán)境在三方面的演進發(fā)展是對不斷變化的市場需求的響應(yīng)。計算基板的演進包括服務(wù)器的虛擬化和移動虛擬機的推出,發(fā)生在第一個階段且大致已經(jīng)完成。下一步是存儲資源的全局化和虛擬化,即 SAN 和 NAS 的功能性融合。最后一個階段仍然在進行當(dāng)中,是網(wǎng)絡(luò)基板的演進,也是另外 2 個階段所依靠的關(guān)鍵。

隨著網(wǎng)絡(luò)從多網(wǎng)絡(luò)的層級模型向集成度更高的、單層單網(wǎng)絡(luò)模型演進,我們將看到由數(shù)據(jù)中心資源集中化的持續(xù)性優(yōu)勢所帶來的運營成本和能耗成本的下降。同時,我們將更加依賴包括以太網(wǎng)光纖通道 (FCoE) 和傳統(tǒng)高速(千兆位和萬兆位)以太網(wǎng)在內(nèi)的連接技術(shù),以滿足富媒體內(nèi)容不斷增長的需求。

最終,隨著這種模型落地生根,并成為數(shù)據(jù)中心資源連接的標(biāo)準(zhǔn),我們將看到一系列優(yōu)勢的顯現(xiàn)。這些優(yōu)勢包括:

·能夠無縫、有效地部署和管理基于云的服務(wù)和應(yīng)用

·通過將以太網(wǎng)作為主要的存儲訪問方式所產(chǎn)生的規(guī)模經(jīng)濟

·由于網(wǎng)絡(luò)運營效率的提升,以及網(wǎng)絡(luò)和存儲資源間時延的降低,網(wǎng)絡(luò)性能將得到大幅度提升

·可支持基于 Web 的服務(wù)、面向服務(wù)的架構(gòu)模型和 Web 2.0 應(yīng)用環(huán)境

·在今后幾年中擴大對移動性的支持,實現(xiàn)針對大部分內(nèi)容的最終目標(biāo)的支持

·能效的提升不但可以降低成本,而且更為環(huán)保。

新一代數(shù)據(jù)中心既不是一種選項,也不是停留在紙面的理論,而是一種現(xiàn)實。它業(yè)已面世且正在不斷發(fā)展。

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