为了适应云计算应用日新月异的发展,以及随之而来的服务器以及存储的快速变化,数据中心网络架构面临重大的变革。华为的Cloud Fabric架构应运而生。
1 云网络遭遇发展瓶颈
随着云计算技术的深入发展,各种新技术逐渐成熟商用,未来企业的业务逐渐迁移到云计算上,成为一种业界认同的趋势;摆在企业的CTO/CIO们面前的困惑之一是:目前传统的网络演进到云计算网络时,还需要做那些准备?
如下图所示,从CAPEX和OPEX角度来看,数据中心网络在由传统演进到云计算时,将面临三大“变化”。解决不好,将导致CAPEX和OPEX急剧增加,网络将无以为继。
2 云网络的遭遇的三大瓶颈
首先,服务器、存储的快速“变化”,促使网络频繁升级,导致CAPEX剧增。
根据IEEE/Intel的统计和预测,按照摩尔定律,服务器接口速率,在今后的10年内将会加速。
服务器的GE接口,从2000年开始,大约持续了10年时间;而在未来10年,将会出现10GE/40GE/100GE三种类型接口共存的情况。网络在建设设计之初,如果不考虑如何同时支撑1GE/10GE/40GE/100GE四代服务器,将会导致网络频繁的更换。
除了上述的性能,在功能方面,服务器的新技术,如IPv4向IPv6的演进,虚拟服务器的接入变化,也会对网络的稳定性造成挑战。
另一方面,随着数据的进一步集中,特别是非机构化数据的爆炸式增长,存储技术也将面临巨大的变化。据IDC预测,从2009年到2020年,需要存储的数据将从0.8ZB(1ZB = 109T)增长到35ZB,增长44倍。网络为了支撑如此海量的数据,将会出现FCoE融合网络,无丢包以太网,分布式存储下的Incast流量模型等特征,这都将对网络架构的稳定性造成了巨大的冲击。
总之,在网络建设设计之初,就要有预见性,要避免选择不能适应变化、“刚性的网络”架构,减少因为频繁网络更换导致的CAPEX大幅增长。
其次,网络动态化,虚拟化带来的管理方式的“变化”,将会导致OPEX剧增。
进入到云计算时代后,网络将由“静态”变成“动态”
• 传统的数据中心,服务器是静态的,像固定电话一样,所以网络静态配置即可,维护简单。但是,演进到云计算网络后,服务器变为虚拟服务器,像移动电话一样,可以大范围动态的迁移和调度。这就要求网络能够按需、实时、动态的更改配置,这种变化,带来的维护难度可想而知。
云计算的演进,推动网络由传统的“物理网络”变成“虚拟网络”
• 众多的租户(业务或者部门)集中使用云业务,共享一张物理网络,需要使用“虚拟”技术,按需、实时、动态的把“物理网络”变成多个“虚拟网络”,便于业务和部门之间的隔离。
可见,云网络的“按需”、“实时”和“动态”的这种变化,如果沿用目前的“复杂网络”架构,将使得维护人员疲于奔命,并且维护效率低下,导致OPEX剧增。
第三,网络使用方式的快速“变化”,迫使网络换代,导致CAPEX/OPEX剧增。
在传统网络时代,网络是封闭的,网络和应用是割裂的,即网络不与上层应用产生互动,而是通过“管理员”来进行协调;这种“封闭”的网络使用方式,在快速变化的云计算时代,一方面,会降低业务部署效率和响应时间,降低业务部门对网络的满意度;另一方面,也无法满足业务要求网络“实时”响应的需求。