随着互联网的普及和信息技术的发展,数据中心建设的要求和标准也在不断发展。因此,数据中心对网络设备的要求逐渐提高,普通交换机往往无法满足数据中心的需求。
与普通交换机相比,数据中心交换机应具备高容量、大缓存、虚拟化、FCOE、layer 2 TRILL技术等特点。
1.高容量设备
数据中心网络流量的特点是高密度的应用调度和浪涌缓冲。而普通交换机无法实现以互联互通为主要目的的业务的准确识别和控制,无法实现大业务情况下的快速响应和零丢包,无法保证业务的连续性。系统的可靠性主要取决于设备的可靠性。因此,普通交换机无法满足数据中心的需求,数据中心交换机需要具备大容量转发特性。
数据中心交换机必须支持高密度万兆板,即48端口万兆板。为了使48口万兆板能够全线速转发,数据中心交换机只能采用CLOS分布式交换架构。此外,随着40G和100G的普及,8端口的40G板和4端口的100G板逐渐商用,数据中心交换机的40G和100G板已经出现在市场上,从而满足了数据中心高密度应用的需求。
2.大型缓存技术
数据中心交换机改变了传统交换系统的输出端口缓存方式,采用分布式缓存架构。数据中心交换机的缓存容量远大于普通交换机,可以达到1G以上,而普通交换机只能达到2~4M。对于每个端口,在万兆全线速的情况下,突发流量的缓冲容量可以达到200ms。所以在突发流量的情况下,大缓存依然可以保证网络转发零丢包,这正好适合数据中心服务器数量多、流量突发的特点。
3.虚拟化技术
数据中心的网络设备需要具有管理合理性高、安全可靠性高的特点,因此数据中心的交换机也需要支持虚拟化。虚拟化就是将物理资源转化为逻辑上可管理的资源,打破物理结构之间的壁垒。
网络虚拟化主要包括很多虚拟技术,比如一个虚拟技术,一个虚拟技术,很多虚拟技术。通过虚拟化技术,可以统一管理多台网络设备,将一台设备上的业务完全隔离,使数据中心管理成本降低40%,IT利用率提高25%左右。
4.FCOE技术
传统数据中心通常有一个数据网络和一个存储网络,而新一代数据中心的网络融合趋势越来越明显。FCOE技术的出现使网络融合成为可能。FCOE是一种将存储网络的数据帧封装在以太网帧中进行转发的技术。要实现这种融合技术,必须在数据中心的交换机上。一般普通交换机不支持FCOE功能。
5.颤音技术
数据中心在构建二层网络时的原始标准是STP协议,但存在一些缺陷,如:STP通过端口阻塞工作,所有冗余链路都不转发数据,造成带宽资源的浪费;STP在整个网络中只有一棵生成树,所有的数据报文都要经过根桥才能到达,影响了整个网络的转发效率。因此,STP将不再适合超大型数据中心的扩展。TRILL是一种面向数据中心应用的技术,正是因为STP的这些缺陷。
TRILL协议有效地将第二层的可配置性和灵活性与第三层的集成性和规模性结合起来,不需要配置第二层就可以实现全网的无环转发。TRILL技术是数据中心交换机第二层的基本特性,是普通交换机所不具备的。
以上网络技术是普通交换机不具备的数据中心交换机的主要技术,是服务于新一代数据中心乃至云数据中心的网络技术。有了这些新的网络技术,数据中心已经