企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的新需求,刺激著IT技術(shù)的不斷創(chuàng)新,但這也使得企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)也變得越來(lái)越復(fù)雜,就連購(gòu)買(mǎi)一臺(tái)以太網(wǎng)交換機(jī)這么簡(jiǎn)單的任務(wù)也變得復(fù)雜起來(lái)。在部署配置交換機(jī)產(chǎn)品時(shí),采購(gòu)者就需要了解和學(xué)習(xí)各種產(chǎn)品在技術(shù)上的細(xì)微差別,才能最終確定需要的是什么樣的設(shè)備。
如果認(rèn)為新的以太網(wǎng)技術(shù)只是提供了更快的網(wǎng)絡(luò)傳輸速度的話,那么你可能僅僅看到了全部景象中的一個(gè)點(diǎn)。的確,更快的傳輸速度是考察新以太網(wǎng)交換的重要標(biāo)準(zhǔn)之一,像10GbE和40GbE產(chǎn)品都已經(jīng)擁有了非常廣闊的應(yīng)用平臺(tái)??墒浅藗鬏?shù)乃俣?,新的轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)期望更好地將連接到第2層域的設(shè)備資源全部有效利用起來(lái),來(lái)提高轉(zhuǎn)發(fā)效率。正如現(xiàn)在業(yè)內(nèi)熱炒的軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)技術(shù),通過(guò)虛擬化來(lái)調(diào)度設(shè)備資源,將效率最大化一樣。
速度與流向
在過(guò)去幾年中,數(shù)據(jù)的承載能力是最容易觀察到的以太網(wǎng)變化,萬(wàn)兆以太網(wǎng)現(xiàn)在已經(jīng)無(wú)處不在,應(yīng)用也可以隨處可見(jiàn),而千兆接入層交換機(jī)更已經(jīng)普及了配備2個(gè)或4個(gè)10GbE的上行鏈路端口的標(biāo)準(zhǔn)。
數(shù)據(jù)中心以太網(wǎng)交換機(jī)的出貨量
現(xiàn)在許多機(jī)架交換機(jī)機(jī)型都采用了密度較高的萬(wàn)兆以太網(wǎng)端口,支持40GbE上行鏈路的連接。而也有一些進(jìn)入市場(chǎng)的交換機(jī)支持10GBase-T標(biāo)準(zhǔn),可作為在數(shù)據(jù)中心通過(guò)運(yùn)行萬(wàn)兆銅纜來(lái)代替昂貴的光纖解決方案。
面對(duì)以太網(wǎng)傳輸速度的提升,大量數(shù)據(jù)涌向主機(jī),這就需要數(shù)據(jù)在內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)行更為快速地交換。而在云計(jì)算時(shí)代下的數(shù)據(jù)中心流量模型和傳統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商流量模型不同,數(shù)據(jù)中心中主要是服務(wù)器和服務(wù)器之間的東西向流量。為保證業(yè)務(wù)正常開(kāi)展,需要支持網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的無(wú)阻塞、低延遲轉(zhuǎn)發(fā)。
高端數(shù)據(jù)中心交換機(jī)往往是非阻塞的,這意味著它們可以跨所有端口進(jìn)行全線速雙向轉(zhuǎn)發(fā)。即使一個(gè)10GbE交換機(jī)不是非阻塞的,在主機(jī)向和上行鏈路端口之間對(duì)交換機(jī)采用超額的配置比率,其面對(duì)需要轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)也是數(shù)量驚人的。
不過(guò)現(xiàn)在交換機(jī)廠商在端口到端口時(shí)延方面取得了跨越式發(fā)展,通過(guò)測(cè)量設(shè)備切換幀的時(shí)間最好表現(xiàn)為幾百納秒。
轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)演進(jìn)
在轉(zhuǎn)發(fā)流量領(lǐng)域,現(xiàn)在業(yè)界在2層鏈路轉(zhuǎn)發(fā)上的技術(shù)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步,鏈路不會(huì)被生成樹(shù)算法阻塞。最常見(jiàn)的方法是多機(jī)箱鏈路聚合(MLAG),它允許兩個(gè)或多個(gè)物理交換機(jī)呈現(xiàn)一組平行的鏈路作為單一的聚合鏈路。通過(guò)使用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的LACP協(xié)議實(shí)現(xiàn)鏈接捆綁,MLAG允許完全冗余的交換基礎(chǔ)設(shè)施,可以與任何其他具有LACP功能的設(shè)備連接。
多機(jī)箱鏈路聚合(MLAG)架構(gòu)
而除了MLAG,現(xiàn)在更有TRILL(多鏈接透明互聯(lián))和SPB(最短路徑橋接)等技術(shù),來(lái)提高網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性及可靠性。這兩個(gè)協(xié)議的目標(biāo)都是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)化和互聯(lián),雖然在概念上,部署上都有類似的,但實(shí)際上TRILL和SPB是不兼容的兩個(gè)技術(shù)。
SPB來(lái)源于運(yùn)營(yíng)商以太網(wǎng),TRILL則起源于企業(yè)數(shù)據(jù)中心,因此,如果是運(yùn)營(yíng)商,可能選擇SPB更好;如果是數(shù)據(jù)中心用戶,TRILL可能更合適。如果從網(wǎng)絡(luò)管理人員的角度考慮,對(duì)交換機(jī)更熟悉的應(yīng)該對(duì)SPB掌握更容易;對(duì)路由器更熟悉的管理員應(yīng)該對(duì)TRILL更易掌握。在應(yīng)用環(huán)境上,TRILL更適用于企業(yè)正在使用的老設(shè)備,SPB則更適用于運(yùn)營(yíng)商正在使用的舊橋接設(shè)備。另外,TRILL非常適合大型網(wǎng)絡(luò)。
以太網(wǎng)交換機(jī)現(xiàn)在已經(jīng)成為一個(gè)存儲(chǔ)流量的交匯點(diǎn)。由于采用光纖通道的SAN(存儲(chǔ)局域網(wǎng))仍然普遍存在于許多數(shù)據(jù)中心內(nèi),以太網(wǎng)交換機(jī)往往能夠在以太網(wǎng)內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)FC幀,該技術(shù)被稱為FCoE(以太網(wǎng)光纖通道)技術(shù)。
這使得數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商可以通過(guò)一個(gè)融合網(wǎng)絡(luò)適配器發(fā)送數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)流量,來(lái)降低接入主機(jī)的布線。能夠在FCoE中部署的以太網(wǎng)交換機(jī),也能夠橋接至FC SAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中。
軟件定義網(wǎng)絡(luò)
不斷增長(zhǎng)的SDN需求趨勢(shì)無(wú)疑對(duì)以太網(wǎng)交換機(jī)的發(fā)展也產(chǎn)生了重要影響,尤其是在數(shù)據(jù)中心的環(huán)境下,將網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)作分成軟件形式的控制層和硬件形式的數(shù)據(jù)層,通過(guò)對(duì)控制層的控制器軟件進(jìn)行網(wǎng)上操控,即快速實(shí)現(xiàn)IT服務(wù)的自動(dòng)調(diào)配。
同時(shí)現(xiàn)在交換機(jī)廠商都在致力于令他們的硬件產(chǎn)品更容易使用和部署,通常是通過(guò)開(kāi)放API來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的兼容性或拓展功能的。雖然API并不是一個(gè)自動(dòng)化的解決方案,但通過(guò)越來(lái)越多的廠商對(duì)其拓展性的支持,已成為設(shè)備性能拓展的一個(gè)關(guān)鍵組成手段。
當(dāng)然,OpenFlow協(xié)議的不斷推廣,對(duì)于交換機(jī)廠商來(lái)說(shuō),威脅性是依舊存在的,但相較一年前,業(yè)內(nèi)對(duì)它的熱情明顯少了幾分。即便如此,依靠OpenFlow的開(kāi)源項(xiàng)目,如OpenDaylight仍然進(jìn)行著SDN網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的創(chuàng)新研究,同時(shí)也成為一些設(shè)備供應(yīng)商的專有SDN生態(tài)系統(tǒng)中的一部分。
盡管現(xiàn)在整個(gè)行業(yè)放緩了對(duì)OpenFlow協(xié)議的采納,但它仍然是將交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)表進(jìn)行可編程的一個(gè)新興方式。事實(shí)上,像NEC和BigSwitch這樣的設(shè)備供應(yīng)商,都曾經(jīng)在OpenFlow上下過(guò)重注,生產(chǎn)交換機(jī)、控制器,以及在物理硬件中依賴于OpenFlow推行的轉(zhuǎn)發(fā)策略的應(yīng)用程序。
對(duì)于網(wǎng)絡(luò)行業(yè)來(lái)說(shuō),交換機(jī)各個(gè)供應(yīng)商為了能夠脫穎而出,都在尋找更為有效的技術(shù)或方法。不過(guò),任何一種新技術(shù)都是需要時(shí)間和應(yīng)用的檢驗(yàn)的,這對(duì)于交換機(jī)廠商來(lái)說(shuō)也是個(gè)不小的考驗(yàn)。對(duì)于采購(gòu)者來(lái)說(shuō),在購(gòu)買(mǎi)前不僅需要了解這款交換機(jī)是否適合其網(wǎng)絡(luò)部署,還要對(duì)相關(guān)產(chǎn)品的特性和技術(shù)進(jìn)行了解,才能找到更適合自己的產(chǎn)品。