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華為面向新一代的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)方案

2011/07/06

概述

  當(dāng)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(chǔ)設(shè)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(wù)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(dāng)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(luò)基礎(chǔ)設(shè)備,計算,存儲資源虛擬化,根據(jù)應(yīng)用需求動態(tài)調(diào)配。它使的數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)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(fù)雜度。

  網(wǎng)絡(luò)層基礎(chǔ)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(luò)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(luò)架構(gòu)?

  傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)受限于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端口,容量的限制,采用設(shè)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(luò)層次的增加,會帶來擁塞,時延等問題。并且,網(wǎng)絡(luò)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(luò)層次,提供可動態(tài)適應(yīng)云計算動態(tài)調(diào)配的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),成為數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)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(luò)?

  傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心建設(shè),追求一步到位,大而全的建設(shè)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(luò)設(shè)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(luò),是比較務(wù)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(luò)部分能耗年度復(fù)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(luò)架構(gòu)

  改造傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò),減化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),可以獲得如下三種收益:

  (1) 網(wǎng)絡(luò)性能提高,支撐高性能的服務(wù)器流量

  傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)從接入到核心,都是層層收斂。服務(wù)器獲得的帶寬平均只有數(shù)百兆。無法支撐大帶寬的應(yīng)用。減化的網(wǎng)絡(luò)可以支持低收斂甚至無收斂的流量模型。滿足各種應(yīng)用的需求。

  (2) 網(wǎng)絡(luò)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(luò)能夠適應(yīng)這種大范圍的調(diào)度。

  (3) 網(wǎng)絡(luò)可靠性提高

  減化的網(wǎng)絡(luò)通過集群,網(wǎng)絡(luò)自動化,網(wǎng)絡(luò)智能化技術(shù),消除網(wǎng)絡(luò)中的可靠性隱患,如STP等。把網(wǎng)絡(luò)的故障收斂時間從秒級別提高到毫秒級別。

  減化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是個復(fù)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(luò)


  如上圖所示,通過匯聚層/核心層設(shè)備以及兩臺核心層之間的整合,把復(fù)雜的“網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)“減化為簡單的“樹狀網(wǎng)絡(luò)”。支撐1000~3000臺服務(wù)器的云網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。

  階段2:虛擬網(wǎng)絡(luò)


  如上圖所示,整個數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)通過虛擬集群技術(shù),多個核心層設(shè)備虛擬為一臺設(shè)備。通過增加核心節(jié)點,提供無阻塞的網(wǎng)絡(luò)能力,接入更多服務(wù)器。服務(wù)器的規(guī)模可以從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(wù)需求的同時,并不增加網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜度,減少管理和維護的成本。

模塊化的網(wǎng)絡(luò)設(shè)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(luò)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(shè)計,是比較浪費的。

  所以,按照模塊化的設(shè)計思想,設(shè)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(luò),既適應(yīng)了公司業(yè)務(wù)增長需求,又避免了新技術(shù)造成的風(fēng)險和成本。

  如下圖所示,采用模塊化的設(shè)計方式,不同的業(yè)務(wù)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(luò)

  “綠色IT”已經(jīng)從一種營銷方式演變?yōu)榫哂猩鐣?zé)任感企業(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(luò)設(shè)備,容量越來越大,端口密度越來越高,對于業(yè)務(wù)的處理也越來越精細,這些都導(dǎo)致了設(shè)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(luò)設(shè)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(luò)設(shè)備廠家,設(shè)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(fēng)道設(shè)計,提高整機散熱效率,降低設(shè)備功耗;積木式電源,按需配置,減少初期投資;獨立風(fēng)扇分區(qū)控制,有效降低噪聲10%,并延長風(fēng)扇使用壽命;風(fēng)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(fēng)扇轉(zhuǎn)速,提高風(fēng)扇抗擾動能力,延長風(fēng)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(wù)

  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(luò)的安全必須從多個維度進行設(shè)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(luò)層/應(yīng)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(luò)應(yīng)用層防護。

  (3)網(wǎng)絡(luò)設(shè)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(shè)備安全。


  (4)維護網(wǎng)絡(luò)的接入和內(nèi)部安全

  管理維護網(wǎng)絡(luò)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(shè)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(luò)的聯(lián)動控制,保證接入管理網(wǎng)絡(luò)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(luò)中。造成對維護網(wǎng)絡(luò)的入侵和攻擊。

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