葉脊(Leaf-spine)架構如何滿足新型數據中心流量需求

點擊上方藍色字體關注。

您還可以搜尋公眾號「D1net」選擇關注D1net旗下的各領域(雲計算,數據中心,大數據,CIO,企業協作,網路數通,信息安全,企業移動應用,系統集成,服務器,存儲,呼叫中心,影片會議,影片監控等)的子公眾號。

=======

很多數據中心以前是基於縱向(南北向)流量而建的:信息從企業外部傳向企業內部。伴隨著數據中心的合併、虛擬化、超融合系統和引入新的應用程序,數據中心內部的數據流現在變成了橫向(東西走向)的了——比方說從服務器到存儲系統的流量。

作為響應,企業正在對新的網路架構進行評估,其中葉脊(Leaf-spine)架構越來越受到關注。即便這種架構有一些潛在的優勢,但是這種網路變化也會帶給企業一些新的IT負擔。

從一個不同的角度切入

分析公司IDC Datacenter Networks的研究室主任Brad Casemore稱,新的系統比如超融合會嚴重地改變了數據中心的數據流量。隨著東西向的數據流量增加,很多問題會出現。網路瓶頸在很多數據中心設備上浮現出來,例如在連接服務器和支持大數據應用的存儲系統之間的交換機端口上。如果在接入層交換機上的一個主機需要和接在另一個接入層交換機上的系統進行快速通信的話,那麼在接入層和匯聚層的上行鏈路都會變得很擁塞。

新的網路拓撲比如葉脊架構可以解決這些問題。葉交換機將用戶的流量進行匯聚,然後連接脊交換機,其中葉交換機由服務器和存儲系統的網路核心所組成。這種設計影響了數據中心組件組成的方式,以及對網路層產生了巨大的變化。

越扁平化越好

咨詢和技術服務供應商Global Technology Resources的CTO Scott Hogg稱,葉脊架構將企業網路從三層扁平化為二層。傳統的三層結構有提供用戶接入網路的接入層,以及將數據進行匯總的匯聚層和進行大部分的數據梳理的核心層。而在葉脊拓撲中只有兩層架構,企業需要部署更少的交換機,這可以減少部署和維護的費用。

在葉脊架構中,每一個葉交換機都和另一個葉交換機之間都只是隔了一跳,這減少了設備尋找或者等待連接的需求,結果是減少了延遲以及瓶頸。

葉交換機和核心層有多條鏈路,這加強了系統的冗餘性和彈性。而在傳統的網路中,從交換機到核心只有一條鏈路。有了葉交換機,企業可以創造大型的、非環路的矩陣,而不存在單線路連接。

減少潛在的問題

網路布線是一個麻煩事。因為雖然在葉脊架構中交換機的層數減少了,隨之線路的總量應該也會減少,但是這些都會被抵消,因為相比傳統的單鏈路連接核心,現在葉子節點有更多的上行鏈路。

企業對如何配置他們的系統有很多選擇,往往系統不同類型的負載會影響這個決定。核心連接可以在不同的速率上工作——10G以太網、40G以太網和100G以太網連接。

一條100G連接對於大型數據中心應用來說就合適了。在這種情況下,系統會和服務器以及存儲系統進行交互。將這些系統放在一個大的管道裡面可以為他們提供足夠的帶寬。現在大的帶寬越來越受歡迎,市場研究公司Infonetics發現在2015年銷售的100G交換機翻了四倍,而40G的交換機也翻了一番。

如果一個公司混合了很多不同類型的應用程序,例如Web服務器、Enterprise Resource Planning系統和移動應用,那麼他可以使用40G或者100G的線路,然後將它分成4個10G或者4個25G的線路。

程序的需求也要考慮,數據中心所支持的設備數量也決定了要如何將高速鏈路進行分割。如果企業有大量的系統,那麼就需要將帶寬進行分散。如果只是一些高帶寬的應用,那麼一條大帶寬的線路就可以了。

邏輯化創建你的網路

葉脊架構改變了物理的網路連接方式,同時也對邏輯網路架構有影響——比如將信息從一台設備移動到另一台設備所使用的軟體。很多企業想將人工的商業流程自動化,比如使用Chef和Puppet之類的編排工具將一些流程自動化。

下一步是走向軟體定義網路(SDN)的過程。這項技術一直發展緩慢並且停滯,因為傳統的網路拓撲受到了所支持的連接數量的限制,並且不能輕易的對配置進行變更。

Hogg稱,「葉脊設計是最合適SDN的了」。也是因為這個原因導致了SDN的增長越來越快。IDC希望SDN的利潤從2014年到2020年的復合增長率可以達到53.9%,並且在2020年達到125億美金。

但是,這種新的網路拓撲也給數據中心經理帶來了個人挑戰。這會需要新的業務流程和培訓,公司必須要計劃時間和培訓給員工來學習這種新的網路設計。

(來源:TechTarget中國)

如果您在企業IT、網路、通信行業的某一領域工作,並希望分享觀點,歡迎給企業網D1Net投稿,投稿郵箱:[email protected]

閱讀原文


關於作者:
企業網D1Net-國內最精準專業的企業IT媒體。涵蓋:雲計算;智慧城市;數據中心;大數據;物聯網;BYOD;企業移動應用;服務器;存儲;虛擬化;安全;企業應用軟體;UC協作;影片會議;影片監控;呼叫中心;經營商企業業務;IT咨詢;管道等。

微信號:D1Net06