新一代數據中心網(wǎng)絡(luò )應看重什么技術(shù)

     數據中心在經(jīng)歷了1.0階段的計算、存儲大集中，經(jīng)歷了2.0階段的計算、存儲、數據三網(wǎng)分離，已正式進(jìn)入了全新的3.0階段。與1.0、2.0階段一樣，3.0階段的數據中心網(wǎng)絡(luò )也將是一個(gè)伴隨企業(yè)業(yè)務(wù)發(fā)展，為數據中心帶來(lái)許多變革的過(guò)程。在這個(gè)變革過(guò)程中，企業(yè)的數據中心網(wǎng)絡(luò )將逐漸適應統一融合架構、虛擬化帶來(lái)的高效和高可用性、迎來(lái)網(wǎng)絡(luò )帶寬高速膨脹、能耗降低和更加綠色的體驗。而在依托于全新數據中心網(wǎng)絡(luò )架構的云計算應用真正到來(lái)之前，任何技術(shù)演進(jìn)的步伐依然會(huì )成為企業(yè)看重的因素，而對這些技術(shù)的理解、部署和相關(guān)產(chǎn)品和解決方案的成熟應用，將進(jìn)一步?jīng)Q定企業(yè)邁向新一代數據中心的周期。

　　隨著(zhù)企業(yè)數據中心規模的不斷擴大，最令企業(yè)頭疼的幾個(gè)問(wèn)題在于分割的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境，簡(jiǎn)而言之就是單獨的數據網(wǎng)絡(luò )、單獨的存儲網(wǎng)絡(luò )、單獨的計算網(wǎng)絡(luò )，協(xié)議和標準存在不同的短板，不同的網(wǎng)絡(luò )需要企業(yè)為其配備不同的網(wǎng)卡，空間，電力和空調等基礎設施。穿插交錯的布線(xiàn)的網(wǎng)絡(luò )布線(xiàn)可能會(huì )讓許多的管理員眼暈。同時(shí)針對不同的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境，企業(yè)需要專(zhuān)門(mén)的技術(shù)團隊進(jìn)行支撐，管理和維護的難度越來(lái)越大。這些都在阻礙數據中心的進(jìn)一步發(fā)展，更別談?dòng)游磥?lái)的云計算到來(lái)了。

　　你可能會(huì )問(wèn)，新一代數據中心網(wǎng)絡(luò )需要具備哪些特質(zhì)呢?對于處在變革中的數據中心，有些要素我們已經(jīng)可以看到，但有些還需繼續等待。目前我們可以看到的特質(zhì)，比如更加簡(jiǎn)化、具有虛擬化特性、能夠適應數據中心規模的擴展、支持更高帶寬、無(wú)阻塞低延遲等等。針對這些特性，主流的網(wǎng)絡(luò )設備廠(chǎng)商都將自身產(chǎn)品和解決方案的優(yōu)勢對準了這些目標。那么是否有一種架構能夠對這些特性進(jìn)行支撐呢?答案是肯定的，統一架構(Unified Fabric)，不論是思科UCS，博科VCS，juniper3-2-1計劃，H3C的統一交換架構，都能看到Unified Fabric的身影。這個(gè)架構是為簡(jiǎn)化、整合、虛擬而生的。而這個(gè)架構的提出，再次將網(wǎng)絡(luò )在數據中心所起到的作用進(jìn)一步升華了。在下面介紹到的技術(shù)標準中，都是推動(dòng)統一架構完善的基礎。

　　統一架構(Unified Fabric)下的關(guān)鍵技術(shù)

　　萬(wàn)兆以太網(wǎng)

　　隨著(zhù)千兆網(wǎng)絡(luò )在服務(wù)器連接中所占份額的降低，萬(wàn)兆以太網(wǎng)的份額正在不斷攀升，這其中首要因素是來(lái)自企業(yè)數據中心網(wǎng)絡(luò )流量的增長(cháng)。同時(shí)隨著(zhù)虛擬化技術(shù)的普及，傳統的20:80原則正在由于虛擬機的動(dòng)態(tài)遷移發(fā)生變化，基于第二層的服務(wù)器與服務(wù)器之間的數據交互在不斷壯大。其次隨著(zhù)40G/100G標準的出爐，萬(wàn)兆取代千兆成為主流也是理所當然。而萬(wàn)兆低耗電SFP+標準的誕生，SFP+ Direct Attch銅線(xiàn)能在低價(jià)情況下實(shí)現萬(wàn)兆以太網(wǎng)。而光是主流可能還不夠，下面要介紹到的FCoE會(huì )讓萬(wàn)兆走向更大的成功。

　　FCoE協(xié)議(Fibre Channel over Ethernet)

　　FCoE是目前數據中心網(wǎng)絡(luò )最閃耀的技術(shù)之一，任何廠(chǎng)商的重大發(fā)布都要談及這個(gè)技術(shù)在自身產(chǎn)品中的進(jìn)展。FCoE指的是以太網(wǎng)光纖通道，它可以將光纖通道信息插入以太網(wǎng)信息包內，從而讓服務(wù)器-SAN存儲設備的光纖通道請求和數據可以通過(guò)以太網(wǎng)連接來(lái)傳輸，而無(wú)需專(zhuān)門(mén)的光纖通道結構。其主要優(yōu)點(diǎn)：其一使得存儲流量和網(wǎng)絡(luò )流量共用同一根以太網(wǎng)線(xiàn)和融合網(wǎng)卡，簡(jiǎn)化管理降低能耗。其二能提供與光線(xiàn)同樣的性能。其三是能夠有效的和現有SAN整合。

　　Data Center Bridging(DCB數據中心橋接)

　　FCoE很強大，但它跟其他技術(shù)標準一樣，無(wú)論在標準發(fā)布前和發(fā)布后關(guān)于其繼續改進(jìn)的討論會(huì )一直延續。因為光纖通道固有問(wèn)題是缺少恢復機制來(lái)重傳丟失的數據包，而實(shí)現一個(gè)重傳會(huì )給存儲流造成不可接受的延遲。所以FCoE需要跑在Lossless無(wú)損失以太網(wǎng)上，因為L(cháng)ossless以太網(wǎng)自帶的“Pause”機制能幫助FCoE實(shí)現降低網(wǎng)絡(luò )阻塞的潛在影響。因此FCoE利用了以太網(wǎng)的一系列擁塞管理改進(jìn)方法，所有這些方法一般統稱(chēng)為數據中心橋接(DCB)。

　　DCB由IEEE 802.1 Data Center Bridging Task Group負責，原定2010年底發(fā)布的標準又再次被推遲了，目前仍處于草案階段。它也被稱(chēng)為“CEE(Converged Enhanced Ethernet，融合增強型以太網(wǎng))”。DCB標準的確定將使得統一結構更加強大。其核心包括4個(gè)部分，分別是流量?jì)?yōu)先級控制、增強傳輸選擇、數據中心橋接交換、阻塞管理。

　　Transparent Interconnection of Lots of Links(多鏈接透明互聯(lián))

　　Transparent Interconnection of Lots of Links簡(jiǎn)稱(chēng)TRILL，屬于2層標準，其主要作用是整合了網(wǎng)橋和路由器的優(yōu)點(diǎn)，將鏈路狀態(tài)路由技術(shù)應用在二層，以克服生成樹(shù)協(xié)議(STP)在規模上和拓撲重聚方面存在的不足，另外提高對單播和多播在多路方面(Multi-Pathing)的支持，并降低延遲。與FCoE在被業(yè)界認可并不斷推動(dòng)不同，TRILL的發(fā)展還不明朗，比如思科通過(guò)自身的FabricPath軟件來(lái)實(shí)現TRILL的工作，而且目前市場(chǎng)上能夠支持TRILL標準的數據中心交換機還不多見(jiàn)。

　　VN-Tagging和VEPA

　　這兩個(gè)標準分別是由思科和惠普推動(dòng)的虛擬接入標準，并在2010年分別向IEEE提交了議案，雖然二者存在分歧，但最終共同創(chuàng )建了一個(gè)折中議案，它同時(shí)包含了VEPA和VN-Tagging的內容，分別被稱(chēng)為802.1qbg和802.1gbh，該標準有望在2011年獲得批準。一方有強大的VCE聯(lián)盟做基礎，一方有更加開(kāi)放的姿態(tài)和更簡(jiǎn)單的軟升級。思科的UCS服務(wù)器已經(jīng)能夠提供端到端的VN-Tagging部署。