很多數(shù)據(jù)中心以前是基于縱向(南北向)流量而建的：信息從企業(yè)外部傳向企業(yè)內(nèi)部。伴隨著數(shù)據(jù)中心的合并、虛擬化、超融合系統(tǒng)和引入新的應(yīng)用程序，數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的數(shù)據(jù)流現(xiàn)在變成了橫向(東西走向)的了——比方說從服務(wù)器到存儲(chǔ)系統(tǒng)的流量。

作為響應(yīng)，企業(yè)正在對(duì)新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行評(píng)估，其中葉脊(Leaf-spine)架構(gòu)越來越受到關(guān)注。即便這種架構(gòu)有一些潛在的優(yōu)勢，但是這種網(wǎng)絡(luò)變化也會(huì)帶給企業(yè)一些新的IT負(fù)擔(dān)。

從一個(gè)不同的角度切入

分析公司IDC Datacenter Networks的研究室主任Brad Casemore稱，新的系統(tǒng)比如超融合會(huì)嚴(yán)重地改變了數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)流量。隨著東西向的數(shù)據(jù)流量增加，很多問題會(huì)出現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)瓶頸在很多數(shù)據(jù)中心設(shè)備上浮現(xiàn)出來，例如在連接服務(wù)器和支持大數(shù)據(jù)應(yīng)用的存儲(chǔ)系統(tǒng)之間的交換機(jī)端口上。如果在接入層交換機(jī)上的一個(gè)主機(jī)需要和接在另一個(gè)接入層交換機(jī)上的系統(tǒng)進(jìn)行快速通信的話，那么在接入層和匯聚層的上行鏈路都會(huì)變得很擁塞。

新的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浔热缛~脊架構(gòu)可以解決這些問題。葉交換機(jī)將用戶的流量進(jìn)行匯聚，然后連接脊交換機(jī)，其中葉交換機(jī)由服務(wù)器和存儲(chǔ)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)核心所組成。這種設(shè)計(jì)影響了數(shù)據(jù)中心組件組成的方式，以及對(duì)網(wǎng)絡(luò)層產(chǎn)生了巨大的變化。

越扁平化越好

咨詢和技術(shù)服務(wù)供應(yīng)商Global Technology Resources的CTO Scott Hogg稱，葉脊架構(gòu)將企業(yè)網(wǎng)絡(luò)從三層扁平化為二層。傳統(tǒng)的三層結(jié)構(gòu)有提供用戶接入網(wǎng)絡(luò)的接入層，以及將數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總的匯聚層和進(jìn)行大部分的數(shù)據(jù)梳理的核心層。而在葉脊拓?fù)渲兄挥袃蓪蛹軜?gòu)，企業(yè)需要部署更少的交換機(jī)，這可以減少部署和維護(hù)的費(fèi)用。

在葉脊架構(gòu)中，每一個(gè)葉交換機(jī)都和另一個(gè)葉交換機(jī)之間都只是隔了一跳，這減少了設(shè)備尋找或者等待連接的需求，結(jié)果是減少了延遲以及瓶頸。

葉交換機(jī)和核心層有多條鏈路，這加強(qiáng)了系統(tǒng)的冗余性和彈性。而在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)中，從交換機(jī)到核心只有一條鏈路。有了葉交換機(jī)，企業(yè)可以創(chuàng)造大型的、非環(huán)路的矩陣，而不存在單線路連接。

減少潛在的問題

網(wǎng)絡(luò)布線是一個(gè)麻煩事。因?yàn)殡m然在葉脊架構(gòu)中交換機(jī)的層數(shù)減少了，隨之線路的總量應(yīng)該也會(huì)減少，但是這些都會(huì)被抵消，因?yàn)橄啾葌鹘y(tǒng)的單鏈路連接核心，現(xiàn)在葉子節(jié)點(diǎn)有更多的上行鏈路。

企業(yè)對(duì)如何配置他們的系統(tǒng)有很多選擇，往往系統(tǒng)不同類型的負(fù)載會(huì)影響這個(gè)決定。核心連接可以在不同的速率上工作——10G以太網(wǎng)、40G以太網(wǎng)和100G以太網(wǎng)連接。

一條100G連接對(duì)于大型數(shù)據(jù)中心應(yīng)用來說就合適了。在這種情況下，系統(tǒng)會(huì)和服務(wù)器以及存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行交互。將這些系統(tǒng)放在一個(gè)大的管道里面可以為他們提供足夠的帶寬?，F(xiàn)在大的帶寬越來越受歡迎，市場研究公司Infonetics發(fā)現(xiàn)在2015年銷售的100G交換機(jī)翻了四倍，而40G的交換機(jī)也翻了一番。

如果一個(gè)公司混合了很多不同類型的應(yīng)用程序，例如Web服務(wù)器、Enterprise Resource Planning系統(tǒng)和移動(dòng)應(yīng)用，那么他可以使用40G或者100G的線路，然后將它分成4個(gè)10G或者4個(gè)25G的線路。

程序的需求也要考慮，數(shù)據(jù)中心所支持的設(shè)備數(shù)量也決定了要如何將高速鏈路進(jìn)行分割。如果企業(yè)有大量的系統(tǒng)，那么就需要將帶寬進(jìn)行分散。如果只是一些高帶寬的應(yīng)用，那么一條大帶寬的線路就可以了。

邏輯化創(chuàng)建你的網(wǎng)絡(luò)

葉脊架構(gòu)改變了物理的網(wǎng)絡(luò)連接方式，同時(shí)也對(duì)邏輯網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)有影響——比如將信息從一臺(tái)設(shè)備移動(dòng)到另一臺(tái)設(shè)備所使用的軟件。很多企業(yè)想將人工的商業(yè)流程自動(dòng)化，比如使用Chef和Puppet之類的編排工具將一些流程自動(dòng)化。

下一步是走向軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)的過程。這項(xiàng)技術(shù)一直發(fā)展緩慢并且停滯，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫艿搅怂С值倪B接數(shù)量的限制，并且不能輕易的對(duì)配置進(jìn)行變更。

Hogg稱，“葉脊設(shè)計(jì)是最合適SDN的了”。也是因?yàn)檫@個(gè)原因?qū)е铝薙DN的增長越來越快。IDC希望SDN的利潤從2014年到2020年的復(fù)合增長率可以達(dá)到53.9%，并且在2020年達(dá)到125億美金。

但是，這種新的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟步o數(shù)據(jù)中心經(jīng)理帶來了個(gè)人挑戰(zhàn)。這會(huì)需要新的業(yè)務(wù)流程和培訓(xùn)，公司必須要計(jì)劃時(shí)間和培訓(xùn)給員工來學(xué)習(xí)這種新的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。