走向更扁平的融合數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)

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Byron DeLoach是托管服務(wù)供應(yīng)商Terenine的架構(gòu)主管，他在做一個(gè)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)師都不太重視的過(guò)程：對(duì)網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商及其創(chuàng)建局域網(wǎng)的不同方法進(jìn)行全面的對(duì)比研究。

這是因?yàn)橹皫啄?，供?yīng)商承諾幫助企業(yè)革新他們網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)和建設(shè)以便支持服務(wù)器虛擬化和私有云計(jì)算。他們表示，該變革將包括使用數(shù)據(jù)中心橋接和 Fibre Channel over Ethernet (FCoE)來(lái)整合數(shù)據(jù)中心和存儲(chǔ)架構(gòu)的技術(shù)，以此創(chuàng)建融合數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，它還包括通過(guò)減少交換層數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)更加扁平的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)，降低延遲和管理開(kāi)銷。

事實(shí)上，目前有些企業(yè)正在去除整個(gè)匯聚層，供應(yīng)商們表示他們最終可以在一個(gè)巨型的任意連接2層協(xié)議域中實(shí)現(xiàn)一層交換。2層協(xié)議域?qū)⒅С痔摂M機(jī)器通過(guò)擴(kuò)展的虛擬局域網(wǎng)在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部以及在數(shù)據(jù)中心之間實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)遷移。供應(yīng)商承諾以諸如Transparent Interconnection of Lots of Links (TRILL)和Cisco Systems的Overlay Transport Virtualization (OTV)的預(yù)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)。

但是在這一點(diǎn)上，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供應(yīng)商正努力實(shí)現(xiàn)他們所聲稱的愿景。例如，Juniper Networks宣布的“3-2-1”創(chuàng)新計(jì)劃，即將目前的3層數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)減少為2層，并在將來(lái)減少為1層。但是這個(gè)概念在最近一個(gè)階段仍然只是個(gè)路線圖。其他的供應(yīng)商也處于相同的狀態(tài)，特別是其中的一些選擇等待IEEE和Internet Engineering Task Force設(shè)計(jì)出支持這些概念標(biāo)準(zhǔn)的供應(yīng)商。

這便迫使諸如DeLoach這樣的網(wǎng)絡(luò)工程師和架構(gòu)師轉(zhuǎn)向一個(gè)涉及大量承諾和私有技術(shù)的復(fù)雜過(guò)程。

“我們認(rèn)為那些看起來(lái)遙不可及的方法都是進(jìn)行了大量研究的，”DeLoach說(shuō)道?！拔覀兎治鯤P、Dell和IBM的產(chǎn)品，并將它們與Cisco、Brocade和Force10的產(chǎn)品進(jìn)行比較。當(dāng)然，如果它們相差不大，那么它會(huì)更加吸引我們。這有點(diǎn)類似于VHS與Betamax。但是Betamax最終并沒(méi)有成功，因?yàn)榇蠊?yīng)商決定了技術(shù)的發(fā)展方向?！?/P>

數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)融合：企業(yè)從服務(wù)器機(jī)架開(kāi)始實(shí)現(xiàn)

對(duì)于網(wǎng)絡(luò)融合，大多數(shù)供應(yīng)商都會(huì)推薦FCoE，這一點(diǎn)DeLoach并不感到意外。

“在我們真正使用這些解決方案之前，我仍在等待網(wǎng)速有一個(gè)顯著的提高，”他說(shuō)道。

但是，他并不排斥網(wǎng)絡(luò)融合，因?yàn)檫@樣他可以節(jié)省很多錢(qián)，他采用了Xsigo Systems的I/O 虛擬化技術(shù)，以便減少安裝服務(wù)器時(shí)所需的布線、網(wǎng)卡 (NIC)和總線適配器的數(shù)量。

“無(wú)論何時(shí)我們有了一臺(tái)新的服務(wù)器，我們都將配置2個(gè)用于冗余的4端口NIC，因此我們將分離流量并設(shè)置冗余路由。然后根據(jù)吞吐量需要，我們還需要2個(gè)Fibre Channel卡。這樣總體價(jià)格會(huì)快速飆升。NIC的價(jià)格大概是$800，而Fibre Channel卡是$1,500到$2,000。然后，您還得購(gòu)買(mǎi)VMware和應(yīng)用程序授權(quán)，這樣下來(lái)價(jià)格就非常高了。因此，您的服務(wù)器連接成本會(huì)和服務(wù)器本身的成本相當(dāng)。使用Xsigo，我們花費(fèi)$1,000購(gòu)買(mǎi)了2個(gè)InfiniBand卡。不需要再花錢(qián)購(gòu)買(mǎi)軟件或者硬件，”DeLoach解釋道。

此外，Xsigo解決方案降低了他的頂級(jí)機(jī)架10 GbE Force10交換機(jī)上的流量總數(shù)。在他的網(wǎng)絡(luò)中，總體流量的降低可以讓他擁有額外的容量和空間來(lái)擴(kuò)展他的網(wǎng)絡(luò)。

扁平網(wǎng)絡(luò)到底有多扁平？如何作出正確的網(wǎng)絡(luò)策略選擇等。

扁平網(wǎng)絡(luò)有多扁平？

雖然數(shù)據(jù)中心目前的單一交換層概念仍然止于一個(gè)承諾，但是很多企業(yè)的確看到了扁平2層網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值。

Dave O’Berry是一位IT系統(tǒng)和服務(wù)主管，他的數(shù)據(jù)中心中有一個(gè)新的2層協(xié)議網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)使用Juniper Networks的虛擬機(jī)架技術(shù)，O’Berry建立了一個(gè)使用7個(gè)Juniper EX4200交換機(jī)的數(shù)據(jù)中心核。他的遺留HP E4800 頂級(jí)機(jī)架交換機(jī)直接用于虛擬核，從而實(shí)現(xiàn)一個(gè)2層協(xié)議網(wǎng)絡(luò)。O’Berry正在計(jì)劃使用HP的網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)——支持I/O虛擬化的 FlexFabric——來(lái)更換服務(wù)器機(jī)架。他表示他計(jì)劃使用Juniper的交換機(jī)替換遺留的HP頂級(jí)機(jī)架交換機(jī)。

但是O’Berry并不情愿將他的網(wǎng)絡(luò)扁平化成單一的任意互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，這是Juniper的3-2-1計(jì)劃中的一部分。

“很少設(shè)備在可視性和安全性方面開(kāi)發(fā)支持核心到邊緣的概念，”他說(shuō)道。“這里每一個(gè)交換層都是您獲取設(shè)備可見(jiàn)性的地方。一個(gè)完全扁平的多到多的網(wǎng)絡(luò)是很不錯(cuò)的，但是事實(shí)是您很難保證安全性，這是很重要的。

同時(shí)，2層網(wǎng)絡(luò)對(duì)高虛擬化環(huán)境有更好的支持。據(jù)一線基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)的資深主管Derek Masseth的介紹，亞利桑那大學(xué)在它的主數(shù)據(jù)中心和“暖”二級(jí)數(shù)據(jù)中心都使用Cisco的Nexus交換機(jī)建立了扁平的2層數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。學(xué)校的主數(shù)據(jù)中心在核心網(wǎng)絡(luò)中使用2臺(tái)Nexus 7000，而在服務(wù)器機(jī)架上部署了幾臺(tái)Nexus 5010s。每臺(tái)Nexus 5010都使用一對(duì)10GbE上行鏈路連接每一個(gè)Nexus 7000和一組Cisco NDS 9509 Fibre Channel交換機(jī)。而二級(jí)數(shù)據(jù)中心只有一個(gè)Nexus 7000，它連接少量的Nexus 5010。

Masseth的網(wǎng)絡(luò)支持10 GbE連接的24臺(tái)左右的物理服務(wù)器上運(yùn)行近500臺(tái)虛擬機(jī)器。通過(guò)將10 GbE連接和2層架構(gòu)整合在一起，網(wǎng)絡(luò)幾乎不會(huì)出現(xiàn)延遲問(wèn)題。

“我們傾向于通過(guò)物理方式布置我們的數(shù)據(jù)中心，這樣當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)對(duì)延遲特別敏感的服務(wù)器時(shí)，我們會(huì)將這些服務(wù)器部署到同一個(gè)機(jī)架上，這樣它們就是與同一個(gè)頂級(jí)機(jī)架設(shè)備相連，從而只需要經(jīng)過(guò)一跳網(wǎng)絡(luò)，”Masseth說(shuō)?！暗沁@種方法并不總是可行的，所以我們觀察了頂級(jí)機(jī)架到Nexus 7000匯聚點(diǎn)的通道。但是我們并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)本質(zhì)問(wèn)題，因?yàn)樗械腘exus 5010都由冗余的Nexus 7000管理?！?/P>

擴(kuò)展2層協(xié)議網(wǎng)絡(luò)以支持?jǐn)?shù)據(jù)中心互聯(lián)

現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心在地理上更加分散，企業(yè)希望擴(kuò)展他們的2層網(wǎng)絡(luò)，以保證更流暢地VM遷移以及其他流量在數(shù)據(jù)中心之間的傳輸。因?yàn)閿?shù)據(jù)中心互聯(lián)所使用的大多數(shù)WAN鏈路都是2層協(xié)議連接，供應(yīng)商和服務(wù)提供商都通過(guò)WAN提供虛擬擴(kuò)展2層LAN服務(wù)。有一些服務(wù)提供商還提供了價(jià)格高昂的虛擬專有LAN服務(wù)。同時(shí)，Cisco已經(jīng)在Nexus 7000上加入了OTV特性，它會(huì)通過(guò)一條3層協(xié)議鏈路創(chuàng)建一個(gè)虛擬的2層協(xié)議連接。

“我希望在它更成熟一些后再使用，”Terenine的DeLoach說(shuō)。“如果我是架構(gòu)師，我肯定很歡迎它，但是我現(xiàn)在只是工程師，我需要等待更安全和更穩(wěn)定的特性。我需要知道它是如何使用的，當(dāng)IEEE發(fā)布一些真正的標(biāo)準(zhǔn)后，我將更有意愿購(gòu)買(mǎi)這個(gè)產(chǎn)品?！?/P>

亞利桑那大學(xué)通過(guò)在它的兩個(gè)數(shù)據(jù)中心之間部署一條大學(xué)自身?yè)碛?層光纖連接解決了2層協(xié)議數(shù)據(jù)中心的互聯(lián)問(wèn)題。

“我們的vMotion不是自動(dòng)化的，但是我們確實(shí)經(jīng)常在各個(gè)站點(diǎn)之間移動(dòng)虛擬機(jī)，”Masseth說(shuō)?！拔覀兒诵木W(wǎng)絡(luò)中的Nexus 7000是通過(guò)數(shù)據(jù)中心之間的暗光纖進(jìn)行管理的，所以我們的兩個(gè)數(shù)據(jù)中心就像是一個(gè)大型網(wǎng)絡(luò)。我們?cè)跀?shù)據(jù)中心之間執(zhí)行vMotion，而且執(zhí)行的頻率非常非常高?！?/P>

作出正確的新網(wǎng)絡(luò)策略選擇

根據(jù)IDC數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)研究公司副總裁Lucinda Borovick的觀點(diǎn)，數(shù)據(jù)中心的所有這些高級(jí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)最終目標(biāo)。

“企業(yè)希望將這些成本從他們的網(wǎng)絡(luò)剝離。而且他們希望了解網(wǎng)絡(luò)如何遷移到一個(gè)虛擬私有云上?！?/P>

當(dāng)企業(yè)在這個(gè)變幻莫測(cè)的網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)他們的這些目標(biāo)過(guò)程中，Borovick說(shuō)他們最關(guān)注的是避免將他們自己與某個(gè)技術(shù)捆綁在一起。“他們知道他們的環(huán)境是快速變化的，而且他們希望保證他們不會(huì)受制于某個(gè)方法，而無(wú)法選擇其他技術(shù)，”她說(shuō)。

分析來(lái)自不同網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商的競(jìng)爭(zhēng)計(jì)劃是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，來(lái)自美國(guó)南卡羅納州的O’Berry說(shuō)道，但是他發(fā)現(xiàn)每一個(gè)供應(yīng)商關(guān)于新融合數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的路線圖僅僅是一個(gè)商業(yè)工具而已。

“供應(yīng)商的計(jì)劃在改變。這是它們的產(chǎn)品周期，”他說(shuō)?！澳仨氈滥诮鉀Q的是一個(gè)業(yè)務(wù)問(wèn)題。大多數(shù)供應(yīng)商都盡力將他們自己表現(xiàn)為您業(yè)務(wù)所需要的前沿技術(shù)，但是實(shí)際上是個(gè)謬論。事實(shí)上，他們只是一個(gè)工具。您的前沿技術(shù)是您執(zhí)行業(yè)務(wù)的方法。這正是關(guān)注開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)的原因所在，開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)不會(huì)迫使我將生死大權(quán)交給某個(gè)公司的遠(yuǎn)景計(jì)劃。”