浅析云数据中心网络技术特性

2013-08-09 16:38

　　网络虚拟化

　　传统的数据中心网络架构由于多层结构，安全区域，安全等级，策略部署，路由控制，VLAN划分，二层环路，冗余设计等诸多因素，导致网络结构比较复杂，使得数据中心基础网络的维护管理难度较高。云数据中心需要管理的网络设备会更多，必须引入虚拟化技术进行设备管理。通过虚拟化技术，用户可以将多台设备连接，“横向整合”起来，组成一个“联合设备”，并将这些设备看作单一设备进行管理和使用。用户也可以将一台设备分割成多个虚拟设备，这些设备之间完全独立，可以分别管理。这将极大简化云数据中心网络管理。

　　统一交换

　　云数据中心网络的性能要求超过常规应用数据中心，这样的要求使得网络平台构建上性能的考虑区别于传统的认识。云数据中心网络需要具备“统一交换”的无阻塞全线速交换架构。

　　线速指的是线路数据传送的实际速率能够达到名义值，比如千兆端口能够实际吞吐量到千兆。全线速指的是交换机所有端口能够同时达到线速转发，这个能力体现了交换机的性能。“无阻塞”全线速指的是交换的任意大小字节的报文均能够达到全线速的能力，所有端口都以线速接受侦，并能无延迟地处理。实现无阻塞全线速的架构就是统一交换技术。

　　传统数据中心网络的交换架构通过Crossbar高性能交换网实现，数据在Crossbar内部选路是固定的，同一数据流在内部的运转路径通过HASH算法确定。这样在特殊情况下，在交换不同阶层上仍会发生阻塞的现象。随着近年来应用不断丰富，业务规模不断扩大和实际带宽消耗迅猛增长，已经出现了传统交换架构在互联网数据中心难以满足性能需求的现状。统一交换架构在系统内部采用动态选路方式，业务线卡接收到的数据报文进行等长切片处理形成定长信元，每个信元加载动态选路的标准。当出现路径不可用或网板、线卡故障时，选路信息会动态改变，由硬件系统自动切换到正常的路径上。通过统一交换架构真正实现了无阻塞全线速的网络。

　　绿色节能技术

　　云数据中心的网络是数据中心中能耗的主要组成部分之一，只有通过降低网络的能耗才能提升云数据中心的运行效率。云数据中心网络必须采用绿色节能技术，网络设备消耗的功率是该设备内所有器件消耗功率的总和，选择低功耗的器件是实现节能降耗的源头，其带来的效果不仅仅是整机功耗简单累加后的降低，还将降低热设计的代价。网络设备的电源系统要采用完备的灵活电源智能管理，自动调节功率分配。云数据中心要采用具有绿色节能认证的网络设备。