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数据中心网络技术面临的三大难题

2018年04月24日 17:54 次阅读

网络本来是数据中心里最为稳定的一部分,技术几十年下来并未发生根本性的变化。然而,随着互联网的普及、云计算和大数据等新技术的兴起,网络成为了最大的一块阻碍数据中心发展的绊脚石,对网络进行改造势在必行,可是网络部分的历史包袱不少,古老的以太网协议依然是当前网络唯一广为使用的协议(除了存储网络)。要适应新形势、新环境的发展需要,网络必须要引入一些新设备、新技术,这个过程并不是一帆风顺的,网络技术面临着很大的难题。

本文就来详细说一说,当前摆在我们面前的几大技术难题,如果能够尽早攻克,数据中心的前途一定会一片光明。

数据中心网络技术面临的三大难题

连接器SFI技术

数据中心对网络带宽要求越来越高,从1M到1G发展了差不多20年,而从1G发展到10G用了不到10年,从10G到40G/100G只用了五年,带宽更新的速度越来越快。单端口200G的设备在2018年也将会在数据中心市场上出现。抛开实现这样高带宽的光技术不说,要满足单端口200G的设备线速转发也面临不少技术难题。

其实,在数据中心网络中,使用最为广泛的就是交换机,能提供200G的交换机必然是一些大型的框式设备,前些年网络设备内部达不到线速是普遍现象,所以经常出现一些端口还没有线速打满的情况下,设备已经拥塞了,就是设备内部并不是百分之百线速的,这给数据中心扩容带来了极大不便,所以数据中心都要求网络设备能够线速。若是不能够线速,在一块板卡上提供那么多端口没有意义,所以网络设备内部要真正线速是数据中心对网络的基本要求。这给框式的网络设备提供了很大难题,要在设备内部保证所有的板卡端口线速转发。

假如一个48口100G的板卡要线速,就需要对一块板卡要提供4.8T的带宽,如果是有16个槽位的框式设备,那么内部要提供76.8T的内部带宽才行,这需要在板卡之间部署大量的连接器,由这些高速连接器实现板卡之间的网络流量线速转发。连接器普遍采用交换矩阵接口 (SFI)技术,SFI技术可为底板和互连提供更快的速度、更多的带宽和更高的稳定性。目前一个通用的连接器有60G带宽,对于4.8T的板卡,就要部署80个连接器,不仅数量庞大,而且会占用太多的内部空间,使得设备过于臃肿,提升单个连接器连接速率非常重要,现在也有一些150G,甚至240G的连接器,速度越高稳定性就越差。一味提升连接器的速度,会出现管脚震荡或者错包,这使得设备运行不稳定,所以连接器技术仍在不断提升当中,在提升连接带宽的同时,要增加稳定性,否则要让200G甚至400G在交换机设备上实现就是空谈,连接器部分是急需解决的首要问题。

SDN控制器实现技术

SDN是网络实现自动部署和管理的重要技术,如若真能普及应用,将会极大节约数据中心运维的投入成本,现在的数据中心哪个不得储备一些网络技术人员,用于日常网络维护和故障处理。SDN网络就能将人从复杂繁琐运维的工作中脱离出来。

SDN技术的远景是美好的,然而现实却是残酷的。现在的SDN技术多来自于传统的网络设备制造商,也有一些软件创业企业提供纯软件的SDN控制器软件,不过网络设备商并不买账,对这些软件并不去主动支持,使得SDN控制器软件无法在实际中得到应用。网络设备商可没闲着,也纷纷推出自己的SDN控制器软件,但也仅仅实现与自家设备的互联与控制,这就造成现在数据中心SDN部署的局面,每个网络设备商的SDN控制器都和网络设备绑定销售。SDN网络成了封闭网络,一旦数据中心选择一家设备商的设备,后面扩容也只能选择这家的,这将是所有数据中心都不愿意看到的情况。

然而,推动SDN控制器实现统一标准,这就相当于要网络设备商革自己的命,这样必然有不少的设备商会消亡,所以实现阻力非常大。当然,SDN技术本身并不存在难题,主要是网络环境的阻力,让SDN技术在数据中心里真正大面积落地的依然不多。

虚拟化技术

虚拟化在数据中心里应用极为普遍,当然也包括网络部分。不少的网络设备都支持虚拟化(一虚多,多虚一),但网络设备的虚拟化在实际应用中也遇到了不少问题。

当将一台网络设备虚拟化为多台设备,将这些设备租给不同的用户使用,虽然表现上是隔离的,实际上还在同一台设备上,甚至同一个板卡上工作,当板卡重启或者设备重启时,所有的用户业务都会受到影响。还有安全问题,虽然虚拟化是逻辑隔离的,但物理上还是在一块,数据流量也有可能互通,尤其是一台网络设备遭到攻击后,所有的虚拟设备业务都可能受到影响。

当将多台网络设备虚拟为一台设备,这样管理起来的确便利一些,可一旦遇到故障时,多个虚拟化到一起的设备之间耦合太紧,难免殃及池鱼,均受到影响,还有要对设备进行升级时,因为多台设备之间都是紧耦合的,无法逐台设备,就要中断业务,网络维护产生极大困难,要是数据中心的核心网络设备要重启,那一定是一次重大网络事故

。虚拟化技术在现在的数据中心发展过程中已经显得不合时宜,现在出现了一些松耦合的虚拟化技术,设备之间,以及设备内部都是轻量级的虚拟化,这样相互之间解开非常容易,相互之间影响非常小。不过这些技术仍在不断完善之中,能不能在数据中心中落地生根,还有待观察。不管怎样,当前的虚拟化技术已经难以让人满意,迫切需要新的网络设备虚拟化技术的出现。

以上是当前网络技术面临的几个难题,还在不断完善之中,但相信在未来,这些难题可以得到很好的解决,这样才能促进数据中心的发展。

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发表于 2018-01-16 17:09 1122次阅读
迁移到云时需要考虑和牢记各种有关技术方面的细节

基于云计算的数据中心产业在2018年的发展8大趋...

云端和网络代管业务已趋于成熟,足以提供吸引客户的价值并打破企业对于将数据移出内部的抗拒。此外,200...

发表于 2018-01-13 10:01 1942次阅读
基于云计算的数据中心产业在2018年的发展8大趋...

剖析混合存储阵列的优势,以及最适合混合存储的各种...

大多数企业都同时拥有多种类型的数据,每种数据在容量和应用程序访问性能等方面的需求优先级各不相同。由于...

发表于 2018-01-08 12:34 1714次阅读
剖析混合存储阵列的优势,以及最适合混合存储的各种...

消除固态硬盘应用的五个误区 可以提高数据中心效率

如今,IT专业人员和存储管理员经常使用SSD(固态硬盘)替换HDD(机械硬盘)。尽管SSD硬盘在数据...

发表于 2018-01-05 14:32 1524次阅读
消除固态硬盘应用的五个误区 可以提高数据中心效率

英伟达修改用户许可协议 禁止数据中心用显卡GeF...

最近英伟达将EULA进行了更新,更新后的目的就是禁止数据中心使用消费者级显卡GeForce做深度学习...

发表于 2017-12-27 11:37 373次阅读
英伟达修改用户许可协议 禁止数据中心用显卡GeF...

2018年IT战略3类趋势的分析 而数字化转型也...

2018年IT战略趋势分为三类:数据中心趋势、技术趋势、IT&OT趋势,但数字化转型依然将是2018...

发表于 2017-12-26 13:56 1571次阅读
2018年IT战略3类趋势的分析 而数字化转型也...

对于智能化的数据中心基础设施展开了一系列讨论并分...

为你揭晓华为走在行业前列的原因。

发表于 2017-12-22 09:35 1569次阅读
对于智能化的数据中心基础设施展开了一系列讨论并分...

西门子200PLC控制小车往复运动案例电路解析

在电气原理图转化为梯形图的过程中,真正实现了一一对应的关系,I0.0代表输入,所接的就是电气原理图里...

发表于 2017-12-22 07:45 3264次阅读
西门子200PLC控制小车往复运动案例电路解析

TE Connectivity推出数据传输速率和...

中国上海—2017年12月12日—全球连接与传感领域领军企业 TE Connectivity (TE...

发表于 2017-12-13 10:09 5538次阅读
TE Connectivity推出数据传输速率和...

华为智能数据中心的解决方案后发先制 为用户实现利...

一套好的DCIM系统不仅能够协助数据中心管理者对电源、制冷系统和空间来最优化服务器布局,还可根据实时...

发表于 2017-12-09 09:45 1768次阅读
华为智能数据中心的解决方案后发先制 为用户实现利...

十款实用的连接器功能性分析

连接器,作为电流或信号连接的关键元件,也是工业体系的重要组成部分。大到飞机、火箭,小到手机、电视,连...

发表于 2017-12-07 09:29 4602次阅读
十款实用的连接器功能性分析

POE应用中的电缆和连接器失衡问题解析

在一些市场上,为连接的设备供电的相关费用为 LAN 互连制造了障碍。为了控制这些费用,IEEE 80...

发表于 2017-12-05 09:43 338次阅读
POE应用中的电缆和连接器失衡问题解析

基础交通建设的创新带动智慧城市的发展

该项目的核心是连接器和传感器。从主机制造商到建立网状网络,Mouser组织一整套产品,而莫仕连接器是...

发表于 2017-12-04 13:44 2665次阅读
基础交通建设的创新带动智慧城市的发展

数据中心停机成本是多少?

数据中心的宕机事件对任何企业来说都难以承受。数据中心的业务中断会导致用户无法正常访问应用程序,导致企...

发表于 2017-11-28 14:13 279次阅读
数据中心停机成本是多少?

太阳能价格下降激发连接器市场稳步增长

光伏板和基础设施设备如逆变器和控制器等的价格近年来大幅下降。今天,太阳能系统的定价已能与传统能源技术...

发表于 2017-11-27 18:49 3920次阅读
太阳能价格下降激发连接器市场稳步增长

医疗设备的连接器和传感器实现远程监测及治疗

新的“芯片实验室”正在开发的传感器能够进行实时血液分析,并将上传进行预测分析。根据结果的紧迫性来给医...

发表于 2017-11-24 08:43 2080次阅读
医疗设备的连接器和传感器实现远程监测及治疗

微型连接器设计方案的七个方向

随着连接器尺寸的下降,连接器的电流负载能力也随之下降。一般而言,微型连接器能处理200mA到500m...

发表于 2017-11-23 11:37 2811次阅读
微型连接器设计方案的七个方向

十九届中国工业博览:机器人连接技术推动工业发展

中国机器人产品密集在低端领域,整体竞争力不强,在市场上本土企业基本是靠低价格来维护自身优势。很多企业...

发表于 2017-11-23 10:59 3005次阅读
十九届中国工业博览:机器人连接技术推动工业发展

同轴式微波旋转连接器的设计步骤及实例分析

本文根据实际需求,设计出一种同轴式微波旋转连接器,其具有体型小、传输频带宽、成本低、结构简单、易于实...

发表于 2017-11-22 10:50 332次阅读
同轴式微波旋转连接器的设计步骤及实例分析

射频同轴连接器结构及选择

射频同轴连接器的选择既要考虑性能要求又要考虑经济因素,性能必须满足系统电气设备的要求经济上须符合价值...

发表于 2017-11-22 10:45 274次阅读
射频同轴连接器结构及选择

连接器市场需求快速增长 明年规模将达近700亿元

随着电子产品的使用越来越多,手机、电脑、相机等等,对于连接器的要求也越来越高。目前,全球连接器销售位...

发表于 2017-11-22 05:40 5264次阅读
连接器市场需求快速增长 明年规模将达近700亿元

一文读懂高速连接器的信号完整性分析

每一个电子产品都离不开连接器,那么对于高速的连接器,工程师需要考虑的方面非常的广泛,不仅限于连接器的...

发表于 2017-11-18 06:09 5113次阅读
一文读懂高速连接器的信号完整性分析

超大规模数据中心网络相关研究与实践

1、网络构建: 1)Heatsink架构,采取多级CLOS组网,支持由小而大平滑扩展,公、私有云网...

发表于 2017-11-17 03:32 203次阅读
超大规模数据中心网络相关研究与实践