前言
雲計算是最近幾年最熱門的話題之一,我們的生活越來越離不開雲,網絡訂票、購物、訂房、訂餐等各種應用層出不窮。雲計算改變了人們的生活方式,也改變了數據中心的技術發展路線,爲了滿足不斷湧現的互聯網應用和不斷增長的數據傳輸需求,雲計算數據中心網絡布線正面臨以下七大發展趨勢。
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高性能計算(100/40Gbps做主幹,25/10Gbps到服務器)
傳統的以太網以10爲倍數來增長,從經濟的角度來說,價格和功耗都會很高,難以滿足快速增長的數據中心市場需求。下一代的以太網爲以4爲倍數來增長,100Gbps做主幹,25Gbps到服務器,主幹采用24芯或者12芯MPO光纜,支持100Gbps或40Gbps到主幹; 水平采用Cat.8銅纜或者Cat.6A銅纜,支持25Gbps或10Gbps到服務器。
2
網絡架構扁平化(Spine-leaf架構&ToR布線)
傳統的數據中心數據流主要在服務器和客戶機之間流動,我們形象地稱之爲南北向的流動,雲計算數據中心數據流主要在數據中心服務器之間流動,我們稱之爲東西向流動。這種東西走向的大量數據的交換要求數據中心采用扁平化的骨幹(Spine)和分支(Leaf)兩級網絡架構,這種“胖樹”架構能夠實現無阻塞、低延遲、快速交換,也促使網絡布線結構做相應的改變。
傳統數據中心布線采用主配線區(MDA)和水平配線區(HDA),設備配線區(EDA)三層結構的布線方式,雲計算數據中心布線結構趨向扁平化,布線結構簡化爲主配線區(MDA)和中間配線區(IDA)兩層結構,設備機櫃則通常采用櫃頂 (ToR) 交換機到服務器跳線直連(Direct connect)的方式,這種方式方便統一管理,另外能夠顯著降低部署時間。
3
模塊化
傳統的數據中心基建、供電 、制冷 、網絡布線分批部署,成本高、部署速度慢、功耗高 。模塊化數據中心将機櫃、供配電、制冷、布線、安防等基礎設施集成爲一體,一次性交付,有利于數據中心快速部署、靈活擴容、降低功耗。
4
光進銅退
虛拟化驅動數據中心采用更高性能、更多芯數的光纖,雲計算的數據中心由于采用ToR布線結構,不存在水平布線,光纜和銅纜的比重大約是7:3甚至更高。
随着光纖芯數和密度的不斷提高,雲計算數據中心需要采用更專業的光纖管理設備,提供熔接保護、彎曲半徑保護、餘纜存儲和物理保護以及路由管理,從而保證網絡的7x24小時可靠運營,同時方便日後的跳線管理和維護。
5
智能化(DCIM&AIM)
雲計算數據中心是一個生态系統,它提供基本的基礎設施(IaaS)或者統一的管理平台(PaaS),甚至統一的軟件服務(SaaS)。随着雲計算數據中心投入運營,用戶流量不斷增多,管理範圍不斷擴大,管理員面臨越來越大的壓力:大量的資産管理、頻繁的移動、增加、變更(MAC)維護,多站點的管理……爲了有效的管理這個生态系統,雲計算數據中心通過采用數據中心基礎設施管理(DCIM)以及自動基礎設施管理(AIM)等智能化的手段能夠實時、遠程監控數據中心主要的基礎設施包括供電、溫度、安防、布線,因而大大提高數據中心可視化和管理效率 。
6
集中式管理
傳統數據中心采用分布式的管理方式,列頭櫃集中放置接入交換機和水平配線架,用來統一管理一列的設備。雲計算的數據中心采用集中管理方式,所有的設備機櫃采用光纖上連到主配線區(MDA)/中間配線區(IDA),在主配線區(MDA)/中間配線區(IDA)内集中放置光纖配線機架(ODF)和分支(Spine)交換機。這種集中管理方式有利于統一管理,可以提高交換機設備端口使用率,另外可以減少管理員足迹。
集中式管理方式
7
交叉連接(Cross-connect)
傳統的數據中心布線一般采用互連(Inter-connect)的連接方式,即采用跳線直接連接水平配線架和交換機。互連方式優點是配線架的數量少,缺點是日後管理維護需要在交換機上進行,容易造成有源設備故障,甚至網絡宕機。
雲計算數據中心一般在主配線區(MDA)或中間配線區(IDA)采用交叉連接(Cross-connect)的連接方式,即交換機采用跳線連接到一個影射配線架上,日常維護中如網絡需求變化比如需要對跳線增加、移動或者變更(MAC),管理員無須在交換機上進行插拔,隻須在影射配線架和水平配線架之間進行跳線操作。
這種交叉連接(Cross-connect)方式的好處包括:
管理界面清晰,有源設備和無源設備放置在不同的管理機櫃
無須在交換機上進行跳線操作,減少有源設備故障
方便日後跳線管理維護(MAC,移動,增加,變更),僅需在配線機櫃内操作
方便線路查找,配線架上提供清楚的标簽系統
采用統一長度的跳線,減少服務差别