華為面向新一代的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡方案
2011/07/06
概述
當前，企業(yè)數(shù)據(jù)中心正在朝大規(guī)模集中和統(tǒng)一快速發(fā)展。進行全面的信息化社會，數(shù)據(jù)中心已經(jīng)成為像交通、能源一樣的經(jīng)濟基礎設施，企業(yè)離開數(shù)據(jù)中心，頃刻就會走向崩潰。
在瞬息萬變的全球化時代，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心背負著歷史的包袱，逐漸失去了活力。據(jù)調(diào)查，企業(yè)的業(yè)務部門的要求對數(shù)據(jù)中心的挑戰(zhàn)和不滿意度接近60％，這與目前數(shù)據(jù)中心在架構(gòu)上的總體落后，靈活性差，資源動態(tài)調(diào)配能力低，能耗高等情況息息相關(guān)。對數(shù)據(jù)中心進行革新，否則會阻礙企業(yè)的創(chuàng)新，是人們普通的共識。
當前數(shù)據(jù)中心面臨的挑戰(zhàn)
云計算的出現(xiàn)，給CIO們帶來了新的希望。云計算通過把網(wǎng)絡基礎設備，計算，存儲資源虛擬化，根據(jù)應用需求動態(tài)調(diào)配。它使的數(shù)據(jù)中心的基礎架構(gòu)更有彈性、更靈活、更敏捷，并降低企業(yè)數(shù)據(jù)中心的復雜度。
網(wǎng)絡層基礎平臺，承載“云計算”和“云存儲”，它的改造和革新，是數(shù)據(jù)中心向云計算演進的第一步。簡潔，高度擴展的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡將更利于計算和存儲的虛擬化，實現(xiàn)更有效的負載均衡和更佳的利用率。
挑戰(zhàn)之一：如何減化網(wǎng)絡架構(gòu)？
傳統(tǒng)網(wǎng)絡受限于網(wǎng)絡設備端口，容量的限制，采用設備層層疊加的構(gòu)建方式，一般分為“接入，匯聚，核心”三層。網(wǎng)絡層次的增加，會帶來擁塞，時延等問題。并且，網(wǎng)絡縱向“條塊化”的分割，也阻礙計算，存儲資源池的動態(tài)調(diào)配。
如何減化網(wǎng)絡層次，提供可動態(tài)適應云計算動態(tài)調(diào)配的網(wǎng)絡架構(gòu)，成為數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡最大的挑戰(zhàn)。
挑戰(zhàn)之二：如何構(gòu)建高度可擴展的網(wǎng)絡？
傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心建設，追求一步到位，大而全的建設模式。但在使用中發(fā)現(xiàn)，一味追求寬敞的空間、昂貴的網(wǎng)絡設備，在各種技術(shù)快速發(fā)展的階段，只會造成投資成本的沉淀和浪費。在兼顧企業(yè)的未來發(fā)展和效率最大化，構(gòu)建可伸縮，可擴展的網(wǎng)絡，是比較務實的方法。
挑戰(zhàn)之三：如何節(jié)能？
數(shù)據(jù)中心的能耗問題是個棘手的問題。大型數(shù)據(jù)中心的能耗成本居高不下，已經(jīng)在企業(yè)日益沉重的IT成本中躋身第二位。其中網(wǎng)絡部分能耗年度復合增長率高達14％，這些“電老虎”每年產(chǎn)生的帳單使得CIO們難以安睡。
減化的網(wǎng)絡架構(gòu)
改造傳統(tǒng)的網(wǎng)絡，減化網(wǎng)絡架構(gòu)，可以獲得如下三種收益：
（1） 網(wǎng)絡性能提高，支撐高性能的服務器流量
傳統(tǒng)網(wǎng)絡從接入到核心，都是層層收斂。服務器獲得的帶寬平均只有數(shù)百兆。無法支撐大帶寬的應用。減化的網(wǎng)絡可以支持低收斂甚至無收斂的流量模型。滿足各種應用的需求。
（2） 網(wǎng)絡利用率提高，支撐云計算的資源池動態(tài)調(diào)度
云計算要求對于計算資源池和存儲資源池任意按需調(diào)配。要求網(wǎng)絡能夠適應這種大范圍的調(diào)度。
（3） 網(wǎng)絡可靠性提高
減化的網(wǎng)絡通過集群，網(wǎng)絡自動化，網(wǎng)絡智能化技術(shù)，消除網(wǎng)絡中的可靠性隱患，如STP等。把網(wǎng)絡的故障收斂時間從秒級別提高到毫秒級別。
減化網(wǎng)絡架構(gòu)是個復雜的系統(tǒng)工程，不能一蹴而就。可以分為如下兩個階段：
階段1：扁平化整合的網(wǎng)絡
如上圖所示，通過匯聚層/核心層設備以及兩臺核心層之間的整合，把復雜的“網(wǎng)狀網(wǎng)絡“減化為簡單的“樹狀網(wǎng)絡”。支撐1000～3000臺服務器的云網(wǎng)絡規(guī)模。
階段2：虛擬網(wǎng)絡
如上圖所示，整個數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡通過虛擬集群技術(shù)，多個核心層設備虛擬為一臺設備。通過增加核心節(jié)點，提供無阻塞的網(wǎng)絡能力，接入更多服務器。服務器的規(guī)�？梢詮�3000臺“無級擴展”到數(shù)萬臺。在滿足企業(yè)日益增長的業(yè)務需求的同時，并不增加網(wǎng)絡的復雜度，減少管理和維護的成本。
模塊化的網(wǎng)絡設計
對數(shù)據(jù)中心而言，目前處于新技術(shù)蓬勃發(fā)展期，包括存儲，計算，網(wǎng)絡技術(shù)都在革新和發(fā)展。推出一個滿足數(shù)10年需求的設計，是比較浪費的。
所以，按照模塊化的設計思想，設計的模塊不能太大，也不能太小。采用成熟，先進的技術(shù)構(gòu)建網(wǎng)絡，既適應了公司業(yè)務增長需求，又避免了新技術(shù)造成的風險和成本。
如下圖所示，采用模塊化的設計方式，不同的業(yè)務模塊，管理模塊，存儲模塊都可以獨立發(fā)展。
面向綠色的網(wǎng)絡
“綠色IT”已經(jīng)從一種營銷方式演變?yōu)榫哂猩鐣熑胃衅髽I(yè)的一種自覺行為。在推廣過程中，僅節(jié)能方面就避免大量的能源浪費。
對于網(wǎng)絡設備，容量越來越大，端口密度越來越高，對于業(yè)務的處理也越來越精細，這些都導致了設備運行時功耗的增加，從而引起了散熱制冷等系列問題。
新一代交換機采用最新節(jié)能專利算法，突破傳統(tǒng)交換機能耗架構(gòu)，幫助企業(yè)實現(xiàn)網(wǎng)絡設備最佳能耗比。同時，華為還是業(yè)界獨家通過“Class B”認證的網(wǎng)絡設備廠家，設備符合家電級輻射標準，幫助企業(yè)打造人性化機房與辦公環(huán)境。
特別是高端核心交換機S9300，擁有6大核心節(jié)能技術(shù)：創(chuàng)新的變流芯片，實現(xiàn)按流量動態(tài)調(diào)整功率；獨特的旋轉(zhuǎn)風道設計，提高整機散熱效率，降低設備功耗；積木式電源，按需配置，減少初期投資；獨立風扇分區(qū)控制，有效降低噪聲10%，并延長風扇使用壽命；風扇智能調(diào)速技術(shù)，根據(jù)關(guān)鍵器件溫度靈活調(diào)整風扇轉(zhuǎn)速，提高風扇抗擾動能力，延長風扇壽命；真正的端口休眠技術(shù)，依據(jù)端口實際流量調(diào)整輸出功耗，節(jié)電而“不丟包”。通過以上6大節(jié)能技術(shù)，S9300比傳統(tǒng)的核心交換機節(jié)能30%以上，是名副其實的節(jié)電先鋒。
安全增值業(yè)務
隨著各種黑客工具的推陳出新，數(shù)據(jù)中心面臨的安全威脅越來越大。數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡的安全必須從多個維度進行設計。
（1）DDOS的防護
傳統(tǒng)的DDOS方案采用檢測和清洗集成的方案，適合小規(guī)模的流程場景。華為同時提供提供獨立檢測、管理和請洗的靈活DDOS方案，滿足萬兆規(guī)模的DDOS防護。
（2）網(wǎng)絡層/應用層的防護
通過S9300系列交換機集成的防火墻板卡，能夠同時滿足小規(guī)模流量場景和萬兆規(guī)模的網(wǎng)絡應用層防護。
（3）網(wǎng)絡設備的防護
華為的Quidway系列交換機和路由器提供如下全方位的防攻擊技術(shù)，保證自身設備安全。
（4）維護網(wǎng)絡的接入和內(nèi)部安全
管理維護網(wǎng)絡是著據(jù)中心的安全后門，一旦失守，造成企業(yè)的核心信息泄密，后果不嵌設想。
華為提供基于用戶/密碼和健康狀態(tài)的“雙保險”的鑒權(quán)方法，通過病毒檢測客戶端和網(wǎng)絡的聯(lián)動控制，保證接入管理網(wǎng)絡的終端的安全性，避免出現(xiàn)受病毒感染的機器接入到網(wǎng)絡中。造成對維護網(wǎng)絡的入侵和攻擊。
CTI論壇編輯
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