浅析云数据中心网络技术特性

2013-08-09 16:38

　　OFweek通信网，随着云计算、移动互联网、Web2.0等新业务的兴起，传统的数据中心已经无法满足。业界正掀起新一轮数据中心建设的高潮，新一代的云计算数据中心随之而产生。网络是云数据中心的重要组成部分之一，云数据中心的网络架构必须具备五大新技术特性：100G以太网技术、浪涌缓存、网络虚拟化、统一交换、绿色节能技术。

　　100G以太网技术

　　带宽压力是云数据中心网络的核心问题。在数据中心，像视频点播、10G的FCOE、以及高性能计算这样的高带宽应用，都需要万兆以太网接口。最近两年正值数据中心高速成长的时期，随着服务器和接入设备上万兆以太网的普及，数据中心的网络汇聚层和核心层设备对100G以太网的需求越来越强烈。2010年IEEE正式发布40G/100G标准，这一标准的正式批准，为100G高速以太网应用，铺平了发展之路。100G网络时代的到来并不仅仅意味着端口、带宽速度的升级，不只是在数据传输速率上比10G快了10倍，更重要的是由此带来的功能上的极大增强和丰富。作为新一代的云数据中心，必将在其汇聚层或核心层采用100G以太网以满足应用需求，云数据中心将进入100G时代。

　　浪涌缓存

　　浪涌(一般网络条件下称为突发流量，即Burst)表示是瞬间的高速流量。这种情况在互联网企业承载搜索业务的数据中心中表现尤为明显。数据中心处理一次搜索业务，一般是由一个服务器发起，然后通过一系列算法向数据中心中保存有搜索信息的业务服务器发起搜索请求，这些服务器通常有上千台，然后上千台服务器几乎同一时间将搜索结果发回给发请求的服务器。这种流量模型是典型的多端口打一口的网络，在这样的数据中心中就会频繁出现浪涌现象。传统的数据中心网络采用出端口缓存的机制，使得所有数据流的突发在出端口处被缓存，缓存的大小即是网络最大可能的突发值。

　　云数据中心应用的特点要求缓存要大，所以一般云数据中心的网络设备必须具备超大缓存(1G以上)。同时不再采用出端口缓存，而采用入端口缓存。入端口缓存结合虚拟输出队列(VOQ)技术，在每个入端口的方向配置大容量缓存，在出端口配置较小缓存，使用专用流量管理器件(TM)进行内部流量管理。采用Credit来控制每个端口入方向的数据向出端口的突发，每个出端口向其它端口分配Credit数量。当出端口在线速向外转发数据时，如果入方向过来的速度较快，在达到或超过出端口设定的突发门限时，出端口不再为入端口分配Credit，从而使得入端口的数据缓存在本地的大容量Buffer中，当出端口的排队下降到门限以下，继续向入端口分配Credit，使得缓存的数据得以继续转发。

　　这种浪涌缓存技术能够自动调节不同方向的瞬时流量拥塞压力，是当前云数据中心网络的主要应用技术。

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