針對數據中心網絡在現階段發展中所面臨的各種問題，國際標準化組織及業界主流廠商紛紛推出各種新技術、新標準，試圖在新一代的數據中心架構中占得先機。各種新技術經過多年的相互競爭與自我完善，新一代數據中心網絡架構的完整面貌已經逐漸清晰的呈現在我們的面前。
 

總結起來，新一代數據中心網絡架構旨在組建一個面向虛擬化、扁平化的大二層云計算數據中心網絡，并主要包括五個方面的特點：無阻塞交換、統一交換、虛擬化交換、透明交換、綠色交換。
 

無阻塞交換

由于數據中心內部資源逐漸趨于池化，服務器間需要頻繁的進行資源調度和負載分擔，數據中心內東西方向數據流量成為主體。為適應這種新的流量模型，新一代數據中心內部必須消除帶寬收斂比，實現任意兩點間無阻塞數據傳輸。因此，使用CLOS架構組建高性能無阻塞交換網絡成為新一代數據中心基本需求。

10G/40G組建扁平化無阻塞網絡

統一交換
 

2009年6月，FCoE國際標準正式通過。經過多年的發展，圍繞FCoE而建立的數據中心IP/存儲統一交換產業鏈已經形成，包括服務器、網卡、存儲及交換機廠商紛紛推出各自的FCoE產品，并將融合網絡看成未來發展的必然趨勢。
 

通過FCoE（Fibre Channel over Ethernet），將FC存儲數據在以太網上傳輸，實現了數據中心IP網絡與存儲網的融合，簡化了網絡結構，便于管理。同時通過無損以太網（DCB）保證了存儲數據傳輸的高可靠性。在用戶網絡升級過渡階段，FCoE可兼容原有FC存儲設備、光交換機以及FC管理系統，更大限度保護用戶投資，實現網絡升級的平滑過渡。

FCoE組建融合網絡
 

虛擬化交換
 

新一代數據中心的虛擬化應用可分為存儲虛擬化、服務器虛擬化和網絡設備虛擬化三部分。
 

其中服務器虛擬化包括了服務器多虛一和一虛多兩種模式。對應的網絡設備虛擬化，主要體現在三個方面：端口虛擬化感知、網絡設備多虛一、網絡設備一虛多。
 

端口虛擬化感知：
 

目前主要依靠國際通用標準IEEE 802.1qbg（VEPA）。通過VEPA，可實現對虛擬機的感知能力，使虛擬機間數據交換回歸到交換機，實現“硬交換”。
 

網絡設備多虛一：
 

如銳捷網絡VSU技術，可將多臺網絡設備虛擬化為一臺邏輯設備，從而簡化網絡拓撲與管理，幫助數據中心實現大二層、扁平化的組網需求，同時大幅提高網絡設備的可靠性。
 

網絡設備一虛多：
 

主要采用VRF多實例及多實例防火墻技術，可在一臺網絡設備上獨立出多個轉發表項及多個虛擬防火墻，并通過不同的轉發表項及虛擬防火墻實現各多業務間安全隔離。
 

優點:
a.更大限度提升虛擬機的IO性能
b.減少對服務器CPU資源的占用
c.可管理監控虛擬機流量
d.管理邊界清晰

透明交換
 

隨著虛擬化技術在數據中心的大量應用，無論是虛擬機漂移，還是Hadoop分布式集群調度系統的應用，都要求在二層網絡內進行。因此，新一代數據中心開始大量使用二層網絡架構。
 

但是，面對規模迅速擴大的數據中心，使用傳統的STP協議組網會存在阻塞端口、數據流向不合理等問題，無法簡單有效的組建大型二層網絡。為了滿足新一代數據中心大二層組網需求，TRILL應運而生。
 

TRILL是由IETF新制定的多鏈接透明交換協議標準，它將2層配置和靈活性與3層融合和規模有效結合在一起，在大二層不需要復雜配置的情況下，就可實現整網無環路轉發。使用TRILL組網，可將整個數據中心網絡變成一個交換矩陣，用戶只需要在一個二層網絡里即可實現整網的互聯互通，沒有環路，再也不需要部署并維護復雜的三層網絡，讓整個網絡就像是一臺二層交換機一樣運行。
 

TRILL實現透明交換，整個數據中心網絡如同一臺交換機
 

綠色交換
 

新一代數據中心網絡主要從網絡架構和網絡設備本身兩個層面來實現綠色數據交換：
 

網絡架構層面：
 

通過FCoE建立數據中心融合網絡，實現IP/存儲數據統一交換，大幅減少服務器網卡和布線數量，消除光纖交換機的使用，從而大幅減少設備及散熱系統電能消耗。
 

通過新一代40G/100G以太網接口組建2層扁平化網絡，進一步減少網絡端口數量，降低單位數據流傳輸能耗。
 

網絡設備層面：
 

選擇低功耗芯片及其他元器件，從源頭降低設備功耗。
 

采用智能電源、智能風扇、節能以太網技術，實現設備功耗智能控制。
 

采用符合數據中心整體風道的散熱設計，利用數據中心風道統一散熱。 

相關推薦：

• Clos組網技術

• VSU技術