新一代數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)應(yīng)看重什么技術(shù)

     數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)也將是一個伴隨企業(yè)業(yè)務(wù)發(fā)展，為數(shù)據(jù)中心帶來許多變革的過程。在這個變革過程中，企業(yè)的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)將逐漸適應(yīng)統(tǒng)一融合架構(gòu)、虛擬化帶來的高效和高可用性、迎來網(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(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的云計算應(yīng)用真正到來之前，任何技術(shù)演進(jìn)的步伐依然會成為企業(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(yīng)用，將進(jìn)一步?jīng)Q定企業(yè)邁向新一代數(shù)據(jù)中心的周期。

　　隨著企業(yè)數(shù)據(jù)中心規(guī)模的不斷擴(kuò)大，最令企業(yè)頭疼的幾個問題在于分割的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，簡而言之就是單獨的數(shù)據(jù)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(biāo)準(zhǔn)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(diào)等基礎(chǔ)設(shè)施。穿插交錯的布線的網(wǎng)絡(luò)布線可能會讓許多的管理員眼暈。同時針對不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，企業(yè)需要專門的技術(shù)團(tuán)隊進(jìn)行支撐，管理和維護(hù)的難度越來越大。這些都在阻礙數(shù)據(jù)中心的進(jìn)一步發(fā)展，更別談迎接未來的云計算到來了。

　　你可能會問，新一代數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)中心，有些要素我們已經(jīng)可以看到，但有些還需繼續(xù)等待。目前我們可以看到的特質(zhì)，比如更加簡化、具有虛擬化特性、能夠適應(yīng)數(shù)據(jù)中心規(guī)模的擴(kuò)展、支持更高帶寬、無阻塞低延遲等等。針對這些特性，主流的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商都將自身產(chǎn)品和解決方案的優(yōu)勢對準(zhǔn)了這些目標(biāo)。那么是否有一種架構(gòu)能夠?qū)@些特性進(jìn)行支撐呢?答案是肯定的，統(tǒng)一架構(gòu)(Unified Fabric)，不論是思科UCS，博科VCS，juniper3-2-1計劃，H3C的統(tǒng)一交換架構(gòu)，都能看到Unified Fabric的身影。這個架構(gòu)是為簡化、整合、虛擬而生的。而這個架構(gòu)的提出，再次將網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)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(biāo)準(zhǔn)中，都是推動統(tǒng)一架構(gòu)完善的基礎(chǔ)。

　　統(tǒng)一架構(gòu)(Unified Fabric)下的關(guān)鍵技術(shù)

　　萬兆以太網(wǎng)

　　隨著千兆網(wǎng)絡(luò)在服務(wù)器連接中所占份額的降低，萬兆以太網(wǎng)的份額正在不斷攀升，這其中首要因素是來自企業(yè)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)流量的增長。同時隨著虛擬化技術(shù)的普及，傳統(tǒng)的20:80原則正在由于虛擬機(jī)的動態(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(shù)據(jù)交互在不斷壯大。其次隨著40G/100G標(biāo)準(zhǔn)的出爐，萬兆取代千兆成為主流也是理所當(dāng)然。而萬兆低耗電SFP+標(biāo)準(zhǔn)的誕生，SFP+ Direct Attch銅線能在低價情況下實現(xiàn)萬兆以太網(wǎng)。而光是主流可能還不夠，下面要介紹到的FCoE會讓萬兆走向更大的成功。

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

　　FCoE是目前數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)最閃耀的技術(shù)之一，任何廠商的重大發(fā)布都要談及這個技術(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(nèi)，從而讓服務(wù)器-SAN存儲設(shè)備的光纖通道請求和數(shù)據(jù)可以通過以太網(wǎng)連接來傳輸，而無需專門的光纖通道結(jié)構(gòu)。其主要優(yōu)點：其一使得存儲流量和網(wǎng)絡(luò)流量共用同一根以太網(wǎng)線和融合網(wǎng)卡，簡化管理降低能耗。其二能提供與光線同樣的性能。其三是能夠有效的和現(xiàn)有SAN整合。

　　Data Center Bridging(DCB數(shù)據(jù)中心橋接)

　　FCoE很強(qiáng)大，但它跟其他技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)一樣，無論在標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布前和發(fā)布后關(guān)于其繼續(xù)改進(jìn)的討論會一直延續(xù)。因為光纖通道固有問題是缺少恢復(fù)機(jī)制來重傳丟失的數(shù)據(jù)包，而實現(xiàn)一個重傳會給存儲流造成不可接受的延遲。所以FCoE需要跑在Lossless無損失以太網(wǎng)上，因為Lossless以太網(wǎng)自帶的“Pause”機(jī)制能幫助FCoE實現(xiàn)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(tǒng)稱為數(shù)據(jù)中心橋接(DCB)。

　　DCB由IEEE 802.1 Data Center Bridging Task Group負(fù)責(zé)，原定2010年底發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)又再次被推遲了，目前仍處于草案階段。它也被稱為“CEE(Converged Enhanced Ethernet，融合增強(qiáng)型以太網(wǎng))”。DCB標(biāo)準(zhǔn)的確定將使得統(tǒng)一結(jié)構(gòu)更加強(qiáng)大。其核心包括4個部分，分別是流量優(yōu)先級控制、增強(qiáng)傳輸選擇、數(shù)據(jù)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簡稱TRILL，屬于2層標(biāo)準(zhǔn)，其主要作用是整合了網(wǎng)橋和路由器的優(yōu)點，將鏈路狀態(tài)路由技術(shù)應(yīng)用在二層，以克服生成樹協(xié)議(STP)在規(guī)模上和拓?fù)渲鼐鄯矫娲嬖诘牟蛔?，另外提高對單播和多播在多路方?Multi-Pathing)的支持，并降低延遲。與FCoE在被業(yè)界認(rèn)可并不斷推動不同，TRILL的發(fā)展還不明朗，比如思科通過自身的FabricPath軟件來實現(xiàn)TRILL的工作，而且目前市場上能夠支持TRILL標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)中心交換機(jī)還不多見。

　　VN-Tagging和VEPA

　　這兩個標(biāo)準(zhǔn)分別是由思科和惠普推動的虛擬接入標(biāo)準(zhǔn)，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)建了一個折中議案，它同時包含了VEPA和VN-Tagging的內(nèi)容，分別被稱為802.1qbg和802.1gbh，該標(biāo)準(zhǔn)有望在2011年獲得批準(zhǔn)。一方有強(qiáng)大的VCE聯(lián)盟做基礎(chǔ)，一方有更加開放的姿態(tài)和更簡單的軟升級。思科的UCS服務(wù)器已經(jīng)能夠提供端到端的VN-Tagging部署。