運(yùn)營大規(guī)模、快速增長的網(wǎng)絡(luò)需要在如何規(guī)劃、部署和運(yùn)營基礎(chǔ)設(shè)施方面進(jìn)行變革，隨著LinkedIn不斷擴(kuò)張數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)，很明確的是LinkedIn不僅需要盡快地提供和建立網(wǎng)絡(luò)，還必須使用最簡單的方法。在沒有任何流量丟失或架構(gòu)更改的情況下，添加新組建、新功能或新服務(wù)是極具挑戰(zhàn)性的。

開放性：盡可能使用社區(qū)的工具獨(dú)立性：避免開發(fā)對(duì)單一廠商或廠商驅(qū)動(dòng)架構(gòu)的依賴簡單性：專注于尋找最簡單、容易和模塊化的基礎(chǔ)設(shè)施工程方法。在我們的網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議中遵循RFC 1925第12條規(guī)則：“對(duì)設(shè)計(jì)協(xié)議而言，僅當(dāng)無法減少什么，而不是無法增加什么，才算完美。”

對(duì)于上面的三個(gè)維度，我們最近添加了一個(gè)新的維度：可編程性。能夠近實(shí)時(shí)地修改數(shù)據(jù)中心架構(gòu)的行為，而無需接觸設(shè)備配置，這使得我們能夠調(diào)整架構(gòu)，以最佳的方式適應(yīng)應(yīng)用和業(yè)務(wù)需求。這使得我們的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營和現(xiàn)場團(tuán)隊(duì)更專注于運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)，而不是管理工具和配置，從而進(jìn)一步釋放創(chuàng)新能力。可編程性帶來的好處包括能夠按需優(yōu)先處理流量分配、負(fù)載均衡或安全狀態(tài)，并提高交付的敏捷性和響應(yīng)速度。

為了實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，我們正在分解我們的網(wǎng)絡(luò)，以一種允許我們修改和管理網(wǎng)絡(luò)且無需停機(jī)的方式分離軟件和硬件，并轉(zhuǎn)向軟件驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

單SKU數(shù)據(jù)中心

在我們最近發(fā)布的Altair項(xiàng)目的博客中，我們解釋了轉(zhuǎn)向單SKU數(shù)據(jù)中心的模式，特別是基于Falco開放交換平臺(tái)。我們使用一個(gè)3.2 Tbps交換機(jī)作為我們的leaf-spine拓?fù)涞牟煌瑢拥臉?gòu)建塊，讓他們?cè)谝粋€(gè)統(tǒng)一的軟件棧上運(yùn)行。

這種單SKU數(shù)據(jù)中心使我們能夠從基于大型機(jī)箱的復(fù)雜性轉(zhuǎn)移到一個(gè)簡單的單一模塊，該模塊是可重復(fù)的，在擴(kuò)展時(shí)可以增加數(shù)量。然而，構(gòu)建簡單的結(jié)構(gòu)不會(huì)完全消除復(fù)雜性，它只是將復(fù)雜性轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)中的其他方面。

在我們的案例中，復(fù)雜性是在幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)Linux發(fā)行版之間的軟件堆棧：可以在主機(jī)和路由器上運(yùn)行的便攜式控制平面，為我們提供硬件擴(kuò)展軟件的功能。硬件平臺(tái)以O(shè)pen19服務(wù)器平臺(tái)為基礎(chǔ)，它通過snap-on電源和數(shù)據(jù)傳輸速度提高了我們的機(jī)架集成度，數(shù)據(jù)傳輸速度比當(dāng)前生成的硬件快2-3倍。

架頂式：Pigeon 1.0硬件——3.2T芯片；10/25/50/100G服務(wù)器附件；96個(gè)密集計(jì)算單元。葉節(jié)點(diǎn)：Pigeon 1.0硬件——3.2T芯片；非阻塞拓?fù)洌恢?jié)點(diǎn)：Pigeon 1.0硬件——3.2T芯片；非阻塞拓?fù)洌惶峁?4個(gè)pod（每個(gè)pod 32 ToR）；10萬個(gè)裸機(jī)服務(wù)器——每個(gè)pod大約1550個(gè)計(jì)算單元。

另一方面，特征和控制被遷移到代碼中，而不是復(fù)雜的專用硬件設(shè)備。

自定義網(wǎng)絡(luò)

我們正在研究一個(gè)新的概念：我們將如何建立網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)我們連接系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)元素時(shí)，我們希望網(wǎng)絡(luò)以更簡單的方式工作。

自定義網(wǎng)絡(luò)是一些列開箱即用的功能，使網(wǎng)絡(luò)元素能夠在沒有預(yù)配置或人為干預(yù)的情況下進(jìn)行動(dòng)態(tài)初始化和構(gòu)建。網(wǎng)絡(luò)元素以自動(dòng)的方式發(fā)現(xiàn)并定義其角色和功能，一旦交換機(jī)接線，它就能開始工作，不僅要求低而且零配置。

網(wǎng)絡(luò)元素的第一步是在網(wǎng)絡(luò)中找到它的位置、角色和功能。它必須找到自己在拓?fù)渲械奈恢茫员汩_始在線路上推送數(shù)據(jù)包。雖然大多數(shù)協(xié)議可以鄰接，并通過網(wǎng)絡(luò)攜帶策略，位置感知仍然是一個(gè)關(guān)鍵的功能，使我們的架構(gòu)在很大程度上能夠自配置。

傳統(tǒng)上，網(wǎng)絡(luò)依靠帶外網(wǎng)絡(luò)通過控制臺(tái)或帶外以太網(wǎng)來配置和執(zhí)行基本設(shè)置，通過DHCP和TFTP從外部獲取配置，并使用這些配置以發(fā)現(xiàn)操作者的意圖并提供某種形式的身份。配置通常由腳本提前準(zhǔn)備，這些腳本提供一些尋址并在模板中設(shè)置唯一值以使得設(shè)備開始運(yùn)行。

另一方面，自定義網(wǎng)絡(luò)一旦接線，立即開始編程流表并開始轉(zhuǎn)發(fā)。它不需要任何預(yù)配置或任何靜態(tài)映射布置。它發(fā)現(xiàn)其相鄰的鄰居在庫存系統(tǒng)中注冊(cè)它自己，更新具有所需信息的中央存儲(chǔ)庫，并從完全動(dòng)態(tài)模式遷移到注冊(cè)和確定性模式。

謀求更好的控制平面

LinkedIn數(shù)據(jù)中心與其他超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心一樣，是通過形成Clos拓?fù)涞囊幌盗悬c(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路連接的服務(wù)器和中間網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的集合。目前，我們利用自動(dòng)配置的鏈路本地地址來建立控制平面以實(shí)現(xiàn)IPv6和IPv4的路由；因此，不需要在交換機(jī)接口上準(zhǔn)備IP配置。我們希望使我們的控制平面支持自定義網(wǎng)絡(luò)，一旦設(shè)備擱置就開始轉(zhuǎn)發(fā)。

這種控制平面的要求非常簡單直接：

快速、簡單的分布式控制平面沒有標(biāo)簽、鈴聲或哨聲（沒有黑客，沒有策略）自動(dòng)發(fā)現(xiàn)鄰居并構(gòu)建RIB零配置必須使用TLV，向后兼容和可擴(kuò)展性必須攜帶MPLS標(biāo)簽（每個(gè)節(jié)點(diǎn)/接口）

除了上述之外，如果我們考慮物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或網(wǎng)絡(luò)如何連接，作為自定義網(wǎng)絡(luò)的意圖和期望狀態(tài)，我們希望確保當(dāng)前的應(yīng)用狀態(tài)能夠被發(fā)現(xiàn)，并應(yīng)用于檢測不符合預(yù)期模式的任何布線或物理配置錯(cuò)誤。

我們將在不久發(fā)布IETF草案，概述這些基本概念，以便整個(gè)社群都能夠開啟相關(guān)方面的工作。

作者簡介：Shawn Zandi是LinkedIn的主要網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)師，他領(lǐng)導(dǎo)LinkedIn下一代數(shù)據(jù)中心和基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)項(xiàng)目以及多項(xiàng)工程和研究工作組，并擁有超過50個(gè)行業(yè)認(rèn)證，如Russ White，CCIE，CCDE和思科認(rèn)證架構(gòu)師。

原文鏈接：https://www.networkcomputing.com/data-centers/linkedin’s-data-center-design-principles/448361001