SDN、SDS催生数据中心大聚合
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【TechTarget中国原创】 大型数据中心的存储流量和存储容量需求正在大幅增长。为了实现数据中心聚合，整合软件定义网络和软件定义存储是实现自动化存储分配和高效存储流量管理的重要条件。 软件定义存储（SDS）支持基于软件的虚拟化、分配和数据存储管理，完全独立于底层硬件之外。SDS提供了可用于管理存储去重、复制、快照、备份及支持其他特殊存储需求的软件。 计算虚拟化的增长、服务器性能的提升和廉价存储手段的流行给IT带来了大量高效部署现代数据中心存储容量的新手段。通过存储虚拟化，SDS使IT能够根据需要灵活分配存储。管理员可以在不中断应用程序访问的前提下升级物理存储硬件。此外，SDS还通过集中式管理网站去管理共享存储池，从而简化了存储的分配和管理工作。 影响数据中心聚合的SDS 计算能力大幅增长（多核技术），加上现代应用程序变得越来越复杂（包含视频、物联网[IoT]和大数据），促使PB级大存储容量现在已经变得很常见。闪存、超聚合系统和虚拟存储区网络及Hadoop等协议给数据中心网络带来了更多的要求。存储流量现在要求东西向传输（也要南北向传输），而且通常要求支持低延迟数据访问。 数据中心网络必须支持弹性容量才能应对各种需求，包括存储流量增长、快速分配、集中式控制与管理、安全性和支持任意类型的存储、计算和应用。数据中心聚合意味着网络必须支持数据（以太网）和存储流量的共存。这种网络必须为存储流量提供一条独立的虚拟通道，才能处理突发流量高峰和低延迟要求。 IP网络存储出现了几种新型流量，其中一些给数据中心带来了大量不可预知的流量。 用SDN划分存储流量 SDN提供了许多重要功能，它们可以帮助IT组织建设能处理存储网络新问题的数据中心。SDN的网络虚拟化能够轻松划分数据和存储流量。它支持快速分配新网络容量和集中管理网络流量。 SDN支持查看流量流和网络瓶颈（可见性），支持给带宽密集或延迟敏感的应用程序提供合适的容量。SDN能够通过其分片和可见性功能发现安全漏洞和辅助修复安全问题，从而有利于实现网络流量的安全性。对于全新建设的网络或网络升级，SDN都支持部署经济的白盒交换机，从而可以将带宽从10GbE升级到40GbE或更高的标准。 支持数据中心聚合的SDN供应商
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【TechTarget中国原创】 大型数据中心的存储流量和存储容量需求正在大幅增长。为了实现数据中心聚合，整合软件定义网络和软件定义存储是实现自动化存储分配和高效存储流量管理的重要条件。 软件定义存储（SDS）支持基于软件的虚拟化、分配和数据存储管理，完全独立于底层硬件之外。SDS提供了可用于管理存储去重、复制、快照、备份及支持其他特殊存储需求的软件。 计算虚拟化的增长、服务器性能的提升和廉价存储手段的流行给IT带来了大量高效部署现代数据中心存储容量的新手段。通过存储虚拟化，SDS使IT能够根据需要灵活分配存储。管理员可以在不中断应用程序访问的前提下升级物理存储硬件。此外，SDS还通过集中式管理网站去管理共享存储池，从而简化了存储的分配和管理工作。 影响数据中心聚合的SDS 计算能力大幅增长（多核技术），加上现代应用程序变得越来越复杂（包含视频、物联网[IoT]和大数据），促使PB级大存储容量现在已经变得很常见。闪存、超聚合系统和虚拟存储区网络及Hadoop等协议给数据中心网络带来了更多的要求。存储流量现在要求东西向传输（也要南北向传输），而且通常要求支持低延迟数据访问。 数据中心网络必须支持弹性容量才能应对各种需求，包括存储流量增长、快速分配、集中式控制与管理、安全性和支持任意类型的存储、计算和应用。数据中心聚合意味着网络必须支持数据（以太网）和存储流量的共存。这种网络必须为存储流量提供一条独立的虚拟通道，才能处理突发流量高峰和低延迟要求。 IP网络存储出现了几种新型流量，其中一些给数据中心带来了大量不可预知的流量。 用SDN划分存储流量 SDN提供了许多重要功能，它们可以帮助IT组织建设能处理存储网络新问题的数据中心。SDN的网络虚拟化能够轻松划分数据和存储流量。它支持快速分配新网络容量和集中管理网络流量。 SDN支持查看流量流和网络瓶颈（可见性），支持给带宽密集或延迟敏感的应用程序提供合适的容量。SDN能够通过其分片和可见性功能发现安全漏洞和辅助修复安全问题，从而有利于实现网络流量的安全性。对于全新建设的网络或网络升级，SDN都支持部署经济的白盒交换机，从而可以将带宽从10GbE升级到40GbE或更高的标准。 支持数据中心聚合的SDN供应商 有许多的SDS解决方案可以帮助IT专业人员可以实现存储虚拟化，也有许多的SDN产品可以改进数据中心网络。这其中包括IT、存储、超聚合和各种规模的网络供应商。可供选择的供应商（北美）有： 戴尔 惠普 IBM 思科 英特尔 NetApp Nutanix 微软 红帽 VMware Plexxi Pluribus Networks Big Switch Networks Inc. Jeda Networks Coho Data StorMagic FalconStor Software SDS建议：可供IT主管考虑 私有云基础架构和包含视频、大数据及IoT的应用程序要求使用新方法实现数据存储和网络连接。SDS的巨大优势在于支持存储池基础架构，它能够根据应用需求自动分配存储。SDS还允许IT部署廉价的消费级存储，它们由运行在商业服务器上软件进行管理，因此支持快速横向扩展存储容量。 聚合的私有云架构将使用聚合的虚拟化网络去划分、分配和管理存储及数据流量。SDN提供了可用于实现虚拟存储的网络功能（分配、管理和可见性）。 IT主管将面临一个重大挑战是要对大量SDN和SDS技术进行排序，用它们建设下一代的聚合数据中心。SDN和SDS均处于数据中心部署的早期阶段。尽管它们在持续发展中，但是目前还没有关于整体软件定义数据中心的部署蓝图可供参考。专业全球外包服务，您最为
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浪潮无阻塞云数据中心解决方案
发布时间： 日
　　目标用户
　　大学和科研机构、高新技术以及软件园区、拥有大型数据中心的政府部门，来了解无阻塞云数据中心的构建。
　　应用背景
　　随着云计算的兴起，数据中心作为云端的核心，承载了越来越多的业务和应用；而业务和应用的丰富，也催生了数据中心的建设高潮。和以往相比，云计算时代的数据中心，在需求和规划上有着极大的差异，这些差异直接催生了数据中心网络的改变。最直接的体现就是数据中心流量模型的改变，给数据中心网络带来了新挑战。
　　据预测，云计算时代，数据中心的网络流量，将从早期的“80％为南北向流量”，转变为“70％为东西向流量”。 南北向流量：数据中心外部用户和内部服务器交互的流量；东西向流量：数据中心内部服务器之间交互的流量，也叫横向流量。
　　图1 DC网络流量模型转变
　　对于早期的数据中心，其业务主要是数据中心外部对数据中心的访问，因此流量以南北向为主。基于业务特征，以及出口带宽的限制，网络的设计一般是按照一定的比例逐级收敛的，即：数据中心网络接入侧的带宽，是网络汇聚区/核心区带宽的数倍。常见的带宽收敛比为：1：3～1：20。
　　而随着云计算的到来，越来越丰富的业务对数据中心的流量模型产生了巨大的冲击，如搜索、并行计算等大数据业务，需要大量的服务器组成集群，协同完成工作，这导致服务器之间的流量变得非常大。
　　云计算时代复杂多变的需求，也带来了流量的不确定性，无法再准确预测服务器的流量，无法再通过设计来规划网络的带宽。同时，虚拟化所带来的虚拟机动态迁移能力，又进一步导致网络流量模型愈趋复杂、东西向流量愈趋增大。数据中心流量模型的改变，传统的收敛网络将不再满足数据中心的业务需求。需要在数据中心内部署无阻塞的网络，即：数据中心内部，任意服务器之间可以线速交互流量。
　　方案介绍
　　要构建一个完整的无阻塞的数据中心,除了必须具备下面主要介绍的无阻塞的网络外,还需要具备完善的云端设备,包括服务器（双路、四路、八路等）、存储、关键应用主机、虚拟化和云管理平台，与网络共同构建无阻塞的云数据中心。
　　一、无阻塞网络的原理
　　如今，业界普遍认可的实现无阻塞网络的技术是：胖树架构（Fat-Tree）。其基本理念是：使用大量低性能的交换机，构建出大规模的无阻塞网络。
　　传统的树形网络拓扑中，带宽是逐层收敛的，树根处的网络带宽要远小于各个叶子处所有带宽的总和。而胖树网络则更像是真实的树，越到树根，枝干越粗，即：从叶子到树根，网络带宽不收敛。这是胖树架构能够支撑无阻塞网络的基础。
　　图2 胖树网络和传统网络的逻辑拓扑比较
　　如上图所示，为了实现网络带宽的无收敛，胖树网络中的每个节点（根节点除外）都需要保证上行带宽和下行带宽相等，并且每个节点都要提供对接入带宽的线速转发的能力。
　　下图是一个2元4层胖树的物理结构示例（2元：每个叶子交换机接入2台终端；4层：网络中的交换机分为4层），其使用的所有物理交换机都是完全相同的。
　　图3 胖树架构的物理拓扑实例
　　从图中可以看到，每个叶子节点就是一台物理交换机，接入2台终端；上面一层的内部节点，则是每个逻辑节点由2台物理交换机组成；再往上面一层则每个逻辑节点由4台物理交换机组成；根节点一共有8台物理交换机。这样，任意一个逻辑节点，下行带宽和上行带宽是完全一致的，保证了整个网络带宽是无收敛的。
　　还可以看到，对于根节点，有一半的带宽并没有被用于下行接入（按照图中的例子，每个交换机由4个端口，2个上行2个下行。根节点共有8台交换机组成，也即有16个下行和16个上行），这是胖树架构为了支持弹性扩展，而为根节点预留的上行带宽，通过把胖树向根部继续延伸，即可实现网络规模的弹性扩展。
　　二、无阻塞网络的改进
　　在胖树架构中，为了实现弹性的扩展，树根节点预留了和下行接入能力相同的上行带宽，而在数据中心实际的建设中，整个网络的规模是可以提前预知和规划好的（如：机房空间限制,不能实现再扩容），因此树根处一般不需要预留如此大规模的上行带宽。
　　图4 减少胖树网络的层数
　　如上图所示，如果树根只负责网络内部的无阻塞交换，则可以把树根原本用于上行的带宽也接入到下行的胖树中，这样，可以减少一个胖树网络层次和大量的物理交换机，即可获得相同的无阻塞的交换能力。
　　胖树架构的理论模型中，整个网络都采用相同性能的物理交换机，而实际的数据中心网络中，接入交换机由于只负责少量的服务器的接入，在转发能力要求上，要比汇聚交换机和核心交换机低很多。因此，通常在TOR的位置使用盒式交换机，而在汇聚区、核心区使用高性能框式交换机，如下图所示，在满足网络需求的同时，可以达到增强网络性能、简化网络部署的目的，减少网络中的交换机数量，进而降低部署和维护复杂度、简化布线。
　　图5 树根使用高性能交换机
　　从胖树架构的拓扑中可以看到，胖树网络中是存在环路的，为了实现无阻塞的交换，不能使用STP这种“阻断链路”的方式破环，而是要充分利用所有的链路资源。当前比较成熟的技术，除了传统的路由协议（运行在三层IP网络中）之外，还有TRILL协议（思科的类似技术是FabricPath），也可以使用多虚一的技术（如华为的CSS、华三的IRF，锐捷的VSU等）。
　　三、构建新一代数据中心涉及产品
　　浪潮与锐捷为战略联盟，使双方均成为第一个能够以全自主技术提供计算、存储和网络一体化云数据中心方案的厂商，是云计算数据中心自主化推动的重要力量。在数据中心的规划、建设中，浪潮提供云数据中心的云端设备，锐捷提供适应云计算的数据中心网络设备。
　　使用浪潮STAN及安全设备，构建新一代可控的云数据中心
　　图7 浪潮数据中心全产品线
　　浪潮具备数据中心完善的产品线，如上图所示：
　　S系列是数据中心产品，包括浪潮整机柜服务器SR模块化数据中心、Smart Cloud集装箱数据中心、大数据一体机、虚拟化软件iVirtual和云管理平台云海OS；
　　T系列是高性能产品包括800、900的小机，高性能计算等；
　　A系列是存储产品包括：在线集中存储、数据保护存储、业务整合存储和海量存储；
　　N系列是通用服务器产品，包括塔式、机架、刀片、高密度和存储服务器；
　　安全产品包括SSM、SSR等产品。
　　使用锐捷数据中心交换机，打造完全无阻塞网络
　　锐捷的数据中心交换机产品包括：Newton 18000、S12000、S6220全面支持TRILL标准协议和传统的路由协议，产品涵盖框式、盒式，接入能力覆盖GE、10GE、40GE、100GE，充分满足数据中心的无阻塞需求。
　　图6 锐捷数据中心交换机
　　1、 N18000框式交换机，单槽位支持24*40GE、4*100GE全线速的线卡，充分满足胖树架构的高转发性能的需求；
　　2、S6220、S6010上行支持单端口40GE，有效减少胖树网络的布线复杂度；下行支持GE/10GE的接入能力，充分满足各种接入需求；
　　3、数据中心交换机基本都支持TRILL标准协议，使组建的二层ETH胖树网络能够提供高效无阻塞的双向转发性能，提供了更高的弹性扩展能力。
　　为了减少网络延迟，数据中心的网络部署正趋于扁平化，即直接使用Core交换机和TOR交换机组成扁平的数据中心网络。此时可以在Core和TOR之间部署胖树，组成无阻塞的二层ETH网络。
　　收益与价值
　　云计算为数据中心网络带来了新的挑战，无阻塞已然成为数据中心网络的必然选择。锐捷的数据中心网络设备，可充分满足云计算数据中心无阻塞网络的部署需求。锐捷的数据中心网络设备与浪潮的服务器、存储、虚拟化和云管理平台等的云端设备可实现融合，共同为用户构建出新一代真正无阻塞的云计算数据中心。
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