新一代數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡應看重什么技術

     數(shù)據(jù)中心在經歷了1.0階段的計算、存儲大集中，經歷了2.0階段的計算、存儲、數(shù)據(jù)三網(wǎng)分離，已正式進入了全新的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)絡也將是一個伴隨企業(yè)業(yè)務發(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)絡將逐漸適應統(tǒng)一融合架構、虛擬化帶來的高效和高可用性、迎來網(wǎng)絡帶寬高速膨脹、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)絡架構的云計算應用真正到來之前，任何技術演進的步伐依然會成為企業(yè)看重的因素，而對這些技術的理解、部署和相關產品和解決方案的成熟應用，將進一步決定企業(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)模的不斷擴大，最令企業(yè)頭疼的幾個問題在于分割的網(wǎng)絡環(huán)境，簡而言之就是單獨的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡、單獨的存儲網(wǎng)絡、單獨的計算網(wǎng)絡，協(xié)議和標準存在不同的短板，不同的網(wǎng)絡需要企業(yè)為其配備不同的網(wǎng)卡，空間，電力和空調等基礎設施。穿插交錯的布線的網(wǎng)絡布線可能會讓許多的管理員眼暈。同時針對不同的網(wǎng)絡環(huán)境，企業(yè)需要專門的技術團隊進行支撐，管理和維護的難度越來越大。這些都在阻礙數(shù)據(jù)中心的進一步發(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)絡需要具備哪些特質呢?對于處在變革中的數(shù)據(jù)中心，有些要素我們已經可以看到，但有些還需繼續(xù)等待。目前我們可以看到的特質，比如更加簡化、具有虛擬化特性、能夠適應數(shù)據(jù)中心規(guī)模的擴展、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)絡設備廠商都將自身產品和解決方案的優(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行支撐呢?答案是肯定的，統(tǒng)一架構(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，都能看到Unified Fabric的身影。這個架構是為簡化、整合、虛擬而生的。而這個架構的提出，再次將網(wǎng)絡在數(shù)據(jù)中心所起到的作用進一步升華了。在下面介紹到的技術標準中，都是推動統(tǒng)一架構完善的基礎。

　　統(tǒng)一架構(Unified Fabric)下的關鍵技術

　　萬兆以太網(wǎng)

　　隨著千兆網(wǎng)絡在服務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)絡流量的增長。同時隨著虛擬化技術的普及，傳統(tǒng)的20:80原則正在由于虛擬機的動態(tài)遷移發(fā)生變化，基于第二層的服務器與服務器之間的數(shù)據(jù)交互在不斷壯大。其次隨著40G/100G標準的出爐，萬兆取代千兆成為主流也是理所當然。而萬兆低耗電SFP+標準的誕生，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)絡最閃耀的技術之一，任何廠商的重大發(fā)布都要談及這個技術在自身產品中的進展。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，從而讓服務器-SAN存儲設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構。其主要優(yōu)點：其一使得存儲流量和網(wǎng)絡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很強大，但它跟其他技術標準一樣，無論在標準發(fā)布前和發(fā)布后關于其繼續(xù)改進的討論會一直延續(xù)。因為光纖通道固有問題是缺少恢復機制來重傳丟失的數(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”機制能幫助FCoE實現(xiàn)降低網(wǎng)絡阻塞的潛在影響。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。它也被稱為“CEE(Converged Enhanced Ethernet，融合增強型以太網(wǎng))”。DCB標準的確定將使得統(tǒng)一結構更加強大。其核心包括4個部分，分別是流量優(yōu)先級控制、增強傳輸選擇、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層標準，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)路由技術應用在二層，以克服生成樹協(xié)議(STP)在規(guī)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標準的數(shù)據(jù)中心交換機還不多見。

　　VN-Tagging和VEPA

　　這兩個標準分別是由思科和惠普推動的虛擬接入標準，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)建了一個折中議案，它同時包含了VEPA和VN-Tagging的內容，分別被稱為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，一方有更加開放的姿態(tài)和更簡單的軟升級。思科的UCS服務器已經能夠提供端到端的VN-Tagging部署。