現(xiàn)如今，對于許多的企業(yè)組織機(jī)構(gòu)而言，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的更新升級無疑是相當(dāng)重要的，其已然被提升到企業(yè)組織“必做事項(xiàng)清單”的重要優(yōu)先級了。企業(yè)組織現(xiàn)在使用數(shù)據(jù)的方式是這樣的：根據(jù)TechTarget網(wǎng)站最近的一次調(diào)研顯示，當(dāng)被問到為什么他們需要更新他們的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)時，44%的網(wǎng)絡(luò)專業(yè)人士表示說這是為了響應(yīng)其數(shù)據(jù)中心增加的應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)處理需求。

在本文中，我們將幫助企業(yè)組織的IT專業(yè)人士們確定如何找到提升其數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的靈活敏捷性和速度的新方式。業(yè)界普遍認(rèn)為，企業(yè)越來越多的網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備將影響到數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。同時本文還將著眼于數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)升級的兩大特定領(lǐng)域——白盒交換機(jī)和超融合的基礎(chǔ)設(shè)施，文中介紹了業(yè)界專家們關(guān)于如何為企業(yè)專屬網(wǎng)絡(luò)識別和購買最佳數(shù)據(jù)中心交換機(jī)的相關(guān)建議。本文還將就如何使得企業(yè)數(shù)據(jù)中心的系統(tǒng)變得更加靈活敏捷，為企業(yè)組織的IT專業(yè)人士們提供專業(yè)化的建議，以便使得企業(yè)能夠處理和應(yīng)對新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

現(xiàn)如今，市場對于數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的需求比以往任何時候都大，故而現(xiàn)在是時候升級您企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)了？那么您企業(yè)具體又應(yīng)當(dāng)從何處開始著手呢？

跟上不斷變化發(fā)展的數(shù)據(jù)中心需求

當(dāng)前的整個數(shù)據(jù)中心行業(yè)正在經(jīng)歷著變革。新的架構(gòu)、更強(qiáng)大的組件和更靈活的策略被以各種方式用來整合到了數(shù)據(jù)中心管理人員們管理和運(yùn)維他們的基礎(chǔ)設(shè)備的日常方式中。

推動轉(zhuǎn)型：今天的企業(yè)組織需要通過數(shù)據(jù)中心來管理、存儲和指引大量的應(yīng)用程序流量和其他數(shù)據(jù)流，同時，企業(yè)組織還希望能夠充分利用大數(shù)據(jù)技術(shù)的優(yōu)勢和好處，以便提升他們的IT業(yè)務(wù)，故而在擁有存儲和檢索他們所需的信息資源方面，需要一個更加突出的重點(diǎn)。

達(dá)到這些目標(biāo)意味著數(shù)據(jù)中心的管理人員們在使用相關(guān)的工具之前，必須對這些可用的工具進(jìn)行仔細(xì)的評估。 超融合將計(jì)算、存儲和網(wǎng)絡(luò)資源整合到了一款單一的平臺中——這只是數(shù)據(jù)中心的管理人員們正在采取的方法之一，當(dāng)然還有其他值得考慮的方法。數(shù)據(jù)中心的管理人員們也在重新評估他們希望他們的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當(dāng)如何架構(gòu)。端口速度和延遲性這兩大考慮要素是每處數(shù)據(jù)中心都可以考慮以多種方式解決的。隨著軟件定義的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步變得成熟，其提供了甚至在幾年前根本不可行的選項(xiàng)。

這些力量的整合不僅僅是推動了今天數(shù)據(jù)中心的轉(zhuǎn)型，同時還將推動數(shù)據(jù)中心在未來的日子里的進(jìn)一步發(fā)展演變。本文中，我們將為廣大讀者諸君就千變?nèi)f化的數(shù)據(jù)中心前景進(jìn)行全面的審視。各種挑戰(zhàn)難題固然存在，但各種新的技術(shù)設(shè)計(jì)也在不斷涌現(xiàn)，以幫助數(shù)據(jù)中心管理人員解決這些需求。

為什么現(xiàn)在要立即升級您企業(yè)數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)

現(xiàn)如今，處于管理之中的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備的總數(shù)正在顯著增加，這帶來了更多需要存儲和處理的數(shù)據(jù)信息。那么，這對于您企業(yè)的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)到底意味著什么呢？

調(diào)查顯示…

根據(jù)TechTarget網(wǎng)站最近的一項(xiàng)針對企業(yè)IT專業(yè)人員升級其數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)調(diào)研顯示：總體而言，44%的受訪者表示，升級其數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)是為了應(yīng)對增加的應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)。很可能相當(dāng)大一部分的升級他們企業(yè)數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的初衷都是為了得以能夠適應(yīng)更多需要被存儲和處理的數(shù)據(jù)需求。

位于美國伊利諾斯州摩德納的Nemertes Research公司的首席信息官兼首席研究分析師John Burke表示說：“現(xiàn)如今，人們通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（以太網(wǎng)），而不是傳統(tǒng)的光纖通道存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了越來越多的存儲量。”使得數(shù)據(jù)中心的管理人員們需要尋找交換機(jī)以處理低延遲和零丟失的以太網(wǎng)負(fù)載。

企業(yè)組織能夠選擇在云中存儲大數(shù)據(jù)。在接受TechTarget網(wǎng)站的調(diào)查的受訪者中，有相當(dāng)一部分比例的受訪者表示：數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)需要升級以便能夠支持私有云（占26%）和混合云（占21%）。云存儲帶來了改進(jìn)的可擴(kuò)展性和靈活敏捷性，傳統(tǒng)的企業(yè)內(nèi)部存儲部署無法與之匹配。在未來，更多的企業(yè)組織可能需要一個大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)來將信息流傳輸?shù)皆仆泄艽鎯Α?/p>

當(dāng)前部署SDN升級的企業(yè)客戶并不多

在我們的調(diào)查中，僅僅只有15%的受訪者表示其所在的企業(yè)打算升級到部署實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)可編程性或軟件定義的網(wǎng)絡(luò)（SDN）。在這些IT專業(yè)人員中，44%的受訪者表示其所在的企業(yè)將考慮從SDN供應(yīng)商進(jìn)行采購，而41%的受訪者表示將評估提供SDN產(chǎn)品的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)硬件供應(yīng)商。盡管主要的供應(yīng)商都在積極的推廣SDN，但略高于46%的受訪者表示他們并不打算考慮采用SDN供應(yīng)商的服務(wù)，并且會考慮尋求使用第三方供應(yīng)商的技術(shù)。受訪者們傾向于選擇多個選項(xiàng)，這意味著大多數(shù)企業(yè)客戶更愿意為其數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的變革轉(zhuǎn)型同時采用傳統(tǒng)的以及特定的SDN供應(yīng)商。

企業(yè)客戶們的選擇最終可能不僅會受供應(yīng)商價(jià)格的影響，同時還包括供應(yīng)商所提供的技術(shù)，以及現(xiàn)有的合作關(guān)系的影響。

“人們更愿意看到他們過于所曾經(jīng)合作過的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商現(xiàn)在也在做SDN，因?yàn)樗麄円呀?jīng)建立了一種合作關(guān)系，并在彼此之間建立了良好的信任級別。”Burke說。從熟悉的供應(yīng)商處采購SDN消除了企業(yè)客戶對于新的合作供應(yīng)商被收購或倒閉的恐懼。

Burke補(bǔ)充說，那些尋找新的SDN供應(yīng)商的企業(yè)客戶關(guān)心的不是維護(hù)現(xiàn)有的合作關(guān)系，或試圖使SDN成為當(dāng)前供應(yīng)商的營銷或銷售戰(zhàn)略。

“新的供應(yīng)商提供了一種方式來實(shí)現(xiàn)巨大的變化，并迅速轉(zhuǎn)移到由網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動的業(yè)務(wù)管理流程工具和自動化。”他說。

用以更新您企業(yè)數(shù)據(jù)中心的兩種方法

最近的兩大技術(shù)的發(fā)展有望改變企業(yè)客戶數(shù)據(jù)中心計(jì)算環(huán)境的構(gòu)建和管理方式。第一項(xiàng)技術(shù)是白盒交換機(jī)，其降低了網(wǎng)絡(luò)組件的成本，同時增加了網(wǎng)絡(luò)管理人員們的可用選項(xiàng)。第二項(xiàng)技術(shù)是超融合，其通過將完整的計(jì)算環(huán)境作為一個單一的單元來簡化管理。

白盒交換機(jī)

一款白盒交換機(jī)由安裝了網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的商用交換機(jī)或裸機(jī)交換機(jī)組成。裸機(jī)交換機(jī)具有開放的、標(biāo)準(zhǔn)化接口。為該接口設(shè)計(jì)了各種網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。

白盒交換機(jī)具有以下優(yōu)勢：其降低了價(jià)格、提高了靈活性。與早期的專有產(chǎn)品相比，開放的、基于英特爾的架構(gòu)以同樣的方式服務(wù)，降低了服務(wù)器的成本。系統(tǒng)管理員們可以選擇具備相當(dāng)?shù)奶幚砥魉俣群蛻?yīng)用程序所需的內(nèi)存量的服務(wù)器，然后選擇安裝Windows系統(tǒng)或任何Linux發(fā)行版系統(tǒng)來操作它。

同樣類似地，網(wǎng)絡(luò)管理人員們可以從任何裸機(jī)交換機(jī)供應(yīng)商選擇具有所需容量的交換機(jī)，然后從設(shè)計(jì)用于開放交換機(jī)接口的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)中進(jìn)行選擇。白盒交換機(jī)的選擇范圍包括了從可以免費(fèi)下載的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)到包括諸如Big Switch Networks公司、Cumulus Networks公司或Pica8公司在內(nèi)的供應(yīng)商支持和維護(hù)的操作系統(tǒng)。

另一個方案選擇是來自開放網(wǎng)絡(luò)Linux（ONL）的軟件，這是一個來自開放計(jì)算項(xiàng)目（Open Compute Project）的倡議計(jì)劃。ONL并不包括完整的操作系統(tǒng)所需的所有組件。但其提供的是一個基礎(chǔ)，使得企業(yè)客戶的開發(fā)人員可以使用它來創(chuàng)建一款系統(tǒng)，以便能夠滿足他們自己的需求。

裸機(jī)交換機(jī)供應(yīng)商如Accton Technology、Alpha Networks和Quanta Computer整合了來自博通、英特爾、Marvell或Mellanox的交換芯片。每家芯片供應(yīng)商提供了在端口數(shù)量和每端口帶寬方面具有不同容量的一系列芯片。

交換機(jī)供應(yīng)商們將這些芯片與處理器、內(nèi)存和網(wǎng)絡(luò)接口組件結(jié)合在一起，以創(chuàng)建一個完整的系統(tǒng)。大多數(shù)供應(yīng)商均提供了滿足從網(wǎng)絡(luò)邊緣到核心要求的一系列產(chǎn)品。

企業(yè)客戶的網(wǎng)絡(luò)管理人員們可以直接從裸機(jī)交換機(jī)供應(yīng)商處購買硬件，并添加軟件。他們還可以購買一個功能齊全且具備包括硬件和軟件支持的系統(tǒng)。硬件和軟件的多樣性使得企業(yè)客戶得以能夠降低成本，并從他們所構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)的更多靈活性中受益——尤其是與早期的專有選項(xiàng)相比。

超融合系統(tǒng)

對于許多IT操作來說，購買計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和存儲組件，并將它們集成和實(shí)施管理，已經(jīng)變得太復(fù)雜了。超融合的系統(tǒng)提供了他們所需的一切——將計(jì)算、存儲和網(wǎng)絡(luò)資源作為一個單一的單元。所有組件都已配置和集成，因此能夠?qū)崿F(xiàn)快速的安裝。該系統(tǒng)由單個操作員從單個控制臺進(jìn)行管理。虛擬機(jī)可以快速啟動，因?yàn)闊o需向各個組件發(fā)出一系列兼容命令。

當(dāng)需求增長時，您企業(yè)可以通過購買額外的單位來增加資源。安裝后，它們將與現(xiàn)有的單元組合，以創(chuàng)建仍然由同一控制臺管理的一個單一的環(huán)境。

今天，企業(yè)組織的IT團(tuán)隊(duì)必須對不斷變化的市場和業(yè)務(wù)部門的需求做出快速反應(yīng)。超融合的系統(tǒng)使IT資源能夠迅速到位，快速生產(chǎn)，并與快速變化的業(yè)務(wù)需求保持同步。白盒交換機(jī)和超融合系統(tǒng)的組合提供了極好的方法，為您企業(yè)的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)注入了新的活力。

您企業(yè)能夠期待從下一代數(shù)據(jù)中心交換機(jī)中獲得什么

將數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)整合到一個單一平臺上的愿望與數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)本身一樣古老。在過去的30年中，這種整合已經(jīng)被以太網(wǎng)和IP的部署所推動。在替代了用于一般網(wǎng)絡(luò)的其他技術(shù)之后，這兩者的部署最終轉(zhuǎn)移到其他數(shù)據(jù)中心（DC）網(wǎng)絡(luò)的操作運(yùn)營方面，包括管理、存儲連接和高性能計(jì)算互連。

只有一種網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行，并使用最常用的商業(yè)化技術(shù)來為其提供支持，除了能夠?yàn)槠髽I(yè)客戶帶來資本和運(yùn)營效率之外，獲得一個單一的結(jié)構(gòu)有助于提高靈活敏捷性，而靈活敏捷性是企業(yè)IT團(tuán)隊(duì)目前最為關(guān)注的。更重要的是，企業(yè)IT需要知道如何采購數(shù)據(jù)中心交換機(jī)，以變得更加靈活敏捷，讓企業(yè)組織有能力跟上新的市場機(jī)遇，并能夠應(yīng)對新的挑戰(zhàn)。復(fù)雜的和特殊用途的網(wǎng)絡(luò)往往會綁架一款基礎(chǔ)設(shè)施，使其不那么靈活敏捷。

關(guān)鍵的考慮因素

數(shù)據(jù)中心交換機(jī)的性能測量有兩個關(guān)鍵方面：端口速度和延遲性。遷移到以太網(wǎng)存儲和實(shí)施數(shù)據(jù)中心虛擬化意味著每個網(wǎng)絡(luò)連接必須做更多的處理——處理更多的數(shù)據(jù)流和在這些數(shù)據(jù)流處理更多的數(shù)據(jù)量。因此，數(shù)據(jù)中心交換機(jī)必須支持非常高的端口速度，并且，在具有大量虛擬機(jī)主機(jī)的大型數(shù)據(jù)中心中，形式因素密集地?cái)D滿了高速端口。

隨著IT協(xié)商已經(jīng)從主要是北/南（服務(wù)器到用戶）的業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)移到主要為東/西（服務(wù)器到服務(wù)器）的業(yè)務(wù)流，延遲性已然成為了一個越來越重要的考慮因素。東/西走向的流量對低延遲交換事務(wù)交易產(chǎn)生了激勵作用，在產(chǎn)生結(jié)果之前，其在多臺服務(wù)器（無論它們是6臺、16臺還是60臺）之間反彈。這需要創(chuàng)建最小延遲的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，以避免?yīng)用程序的性能問題。

降低延遲性的驅(qū)動因素導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的扁平化。幾年前，典型的系統(tǒng)是三層：邊緣交換機(jī)饋入聚合交換機(jī)，然后饋入核心交換機(jī)。現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心需要遷移到兩層甚至單層網(wǎng)絡(luò)。

例如，一個Mesh網(wǎng)絡(luò)是單層網(wǎng)絡(luò)，每個交換機(jī)彼此連接；該組將作為單個虛擬交換機(jī)進(jìn)行管理。在Mesh網(wǎng)格中，每臺服務(wù)器或存儲節(jié)點(diǎn)至多從每個其他節(jié)點(diǎn)一跳——它們要么在同一邊緣交換機(jī)上，或者要么在交換機(jī)上彼此直接連接。Mesh網(wǎng)格取決于高端口計(jì)數(shù)，因?yàn)樵S多交換機(jī)端口專用于互連交換機(jī)。

一個葉脊柱網(wǎng)絡(luò)（leaf-spine architecture）架構(gòu)創(chuàng)建了兩層：葉交換機(jī)，連接到服務(wù)器和存儲；以及脊柱交換機(jī)（Spine Switch），連接到葉交換機(jī)（Leaf Switch）。每個葉節(jié)點(diǎn)連接到每個脊節(jié)點(diǎn)。這意味著每個節(jié)點(diǎn)最多彼此相隔兩跳：它們共享一個葉，或者每個節(jié)點(diǎn)可以通過其葉將流量發(fā)送到脊柱節(jié)點(diǎn)，并到達(dá)另一個葉上。

混合和各種變化比比皆是：例如，一個Mesh網(wǎng)絡(luò)可以作為一個葉脊柱網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的葉；或脊柱節(jié)點(diǎn)可能有一些實(shí)際的計(jì)算或存儲直接將它們掛起，以及與葉互連（稱為樣條架構(gòu)）。

雖然每家企業(yè)客戶都希望從他們的交換機(jī)中獲得高速度，但并不是每家企業(yè)客戶都接受100 Gb的標(biāo)準(zhǔn)或能夠提供一些形式因素。類似地，低延遲對一些供應(yīng)商而言意味著5微秒（msec）的延遲；而對其他企業(yè)來說，其應(yīng)該小于1微秒。根據(jù)數(shù)據(jù)中心及其相關(guān)解決方案架構(gòu)，這種區(qū)別可以是新服務(wù)的成功與失敗之間的區(qū)別。

管理和復(fù)雜性

部署一處數(shù)據(jù)中心所需的工具和平臺（組件操作系統(tǒng)）的數(shù)量是供應(yīng)商之間差異化的重要點(diǎn)。數(shù)量越大，企業(yè)客戶正在進(jìn)行的操作就越復(fù)雜且越困難。理想的情況是：具有單一管理工具的統(tǒng)一平臺，其能夠以最小的努力來創(chuàng)建和管理任何架構(gòu)（三層、葉脊柱、樣條、網(wǎng)格），最適合數(shù)據(jù)中心的需要。

供應(yīng)商的不同之處還在于它們是否支持在不關(guān)閉交換機(jī)的情況下執(zhí)行維護(hù)的能力。在始終永遠(yuǎn)運(yùn)行的數(shù)據(jù)中心中，允許實(shí)現(xiàn)無停機(jī)維護(hù)的任何功能都是一項(xiàng)有價(jià)值的優(yōu)勢。

物理和虛擬網(wǎng)絡(luò)、硬件和軟件的混合

下一代數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的一個關(guān)鍵特性是將虛擬和物理網(wǎng)絡(luò)的集成整合，以及通過擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)硬件資源進(jìn)入軟件定義的網(wǎng)絡(luò)（SDN）和私有云管理堆棧中。例如，交換機(jī)可以通過統(tǒng)一跨虛擬域和物理域的資源分區(qū)來支持將虛擬網(wǎng)絡(luò)集成到VLAN.通過橋接虛擬到物理網(wǎng)絡(luò)，交換機(jī)可以在提高虛擬網(wǎng)絡(luò)性能和整體網(wǎng)絡(luò)安全性方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。網(wǎng)絡(luò)的虛擬化幫助企業(yè)客戶的IT部門在企業(yè)內(nèi)部的運(yùn)行更像云服務(wù)；因此，交換機(jī)對集成到云管理框架（如OpenStack）的支持是新的數(shù)據(jù)中心交換的另一個重要目標(biāo)。

SDN正在成為企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的下一個重大轉(zhuǎn)折，推動將網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與電纜布線分離進(jìn)入高潮。SDN允許每個網(wǎng)絡(luò)連接提供任何網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，因?yàn)榉?wù)將與提供數(shù)據(jù)平面訪問網(wǎng)絡(luò)的交換機(jī)分開存在。為了適當(dāng)?shù)販?zhǔn)備遷移到SDN，企業(yè)客戶現(xiàn)在應(yīng)該評估采購哪些交換機(jī)，確保他們的設(shè)備支持用于交換機(jī)到控制器通信的OpenFlow標(biāo)準(zhǔn)。

在一個非常現(xiàn)實(shí)的意義上，當(dāng)企業(yè)客戶的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)師和工程師們在采購他們的下一代數(shù)據(jù)中心交換機(jī)時可以說是正在采購未來（至少是他們數(shù)據(jù)中心的未來）。他們所做出的決定、定義的要求和評估的選項(xiàng)將定義可用的投資選項(xiàng)，而不需要以后進(jìn)行大規(guī)模的再次投資。因此，他們應(yīng)該注意這些選擇，而不僅僅是關(guān)注于當(dāng)前的業(yè)務(wù)需求危機(jī)和明年預(yù)期的項(xiàng)目，而應(yīng)該放眼兩年到五年的未來，當(dāng)然，這無疑是相當(dāng)不明確的。明智的企業(yè)決策者們將通過投資得以能夠?qū)崿F(xiàn)更快的處理速度、更低的延遲、更高的密度的設(shè)備，同時還允許通過平臺簡化實(shí)現(xiàn)更容易的管理的投資，以對沖他們的賭注。他們還將牢記確保企業(yè)數(shù)據(jù)中心內(nèi)部物理，虛擬，傳統(tǒng)和SDN的統(tǒng)一。