我們身處一個數據爆炸的時代,根據IBM的研究,整個人類文明所獲得的全部數據中,90%是過去兩年內產生的。另外,來自IDC 的數據顯示,全球信息總量每兩年翻一番,2011年全球被創(chuàng)建和被復制的數據總量為1.8ZB(1.8萬億GB),而到2020年這一數值將增長到35ZB。不久的將來,數據將成為企業(yè)最重要的戰(zhàn)略資產。對企業(yè)來說,掌握更多的數據,就意味著擁有更多獲取數據潛在價值的可能。
大數據給數據中心的建設、管理、運營帶來前所未有的挑戰(zhàn),其“巨量(Volume)、多樣(Variety)和快速(Velocity)”的特征使得數據中心內部的數據流動和存儲壓力劇增。在大數據時代,企業(yè)需要面對更加龐大的數據網絡、更加快速的技術更新、更加高昂的IT投入以及快速變化的用戶需求,如何構建一個高效運作的數據中心網絡成為企業(yè)面臨的難題。
傳統(tǒng)網絡架構
不適應“大數據”的要求
傳統(tǒng)的網絡架構已經不能滿足大數據時代網絡應用需求。傳統(tǒng)的網絡結構設計以“客戶端-服務器”的“南北向”流量為主,即客戶端向服務器發(fā)出請求,服務器應答返回結果給客戶的垂直結構。在大數據時代,大量的數據都存儲在分布廣泛、類型眾多的服務器中,垂直結構的服務請求將變得越來越少,取而代之的是數據中心內部、數據中心之間的“東西向”流量,即客戶發(fā)送的請求后,數據和運算在不同的服務器之間交換,最后將結果返回用戶。
“在過去,多數的流量都是南北向流量,但是對數據中心運行應用程序而言,是從東到西的網絡流量模式。這就要求網絡和服務器之間的距離要更加接近,需要更加有效、優(yōu)化的交付模式?!贝鳡柟靖笨偛谩⒋鳡柧W絡業(yè)務總經理Tom Burns對數據中心網絡面臨的挑戰(zhàn)進行了分析,并進一步提出虛擬機的增加對網絡的影響?!疤摂M機不斷增加,物理設備和物理空間不斷減少,因此數據中心面臨的挑戰(zhàn)主要體現在空間不夠和復雜度增加等環(huán)節(jié)上。數據量在不斷增加,應用類型也在不斷增加,這就使得數據中心里網絡因為虛擬化的原因而變得更加復雜?!彼f。
伴隨大數據和云計算的發(fā)展,虛擬化已經成為當下數據中心建設的大勢所趨。事實上,企業(yè)在部署運行業(yè)務系統(tǒng)的私有云和辦公桌面云的時候就完全實現了虛擬化,所以它對網絡的影響具有普遍性。
大數據驅動云計算,
需要更靈活的網絡
人們時常將大數據與虛擬化、云計算放在一起,三者關系緊密卻在不同的維度。虛擬化是作為云計算和大數據的底層技術而存在。在上層,大數據需要云計算來支撐,而云計算的發(fā)展則受到大數據的驅動。除了前面討論的虛擬化技術對網絡的影響,云計算在業(yè)務層面對網絡的影響也非常大。
如何滿足云計算對數據中心網絡的要求?在2013年華為企業(yè)網絡大會上,華為企業(yè)業(yè)務BG企業(yè)網絡產品線總裁劉少偉歸納為:彈性、虛擬、開放。云計算需要網絡能夠快速適應內部結構的變化,例如虛擬機遷移,彈性的網絡能夠更好地適配這樣的業(yè)務,而開放才能實現不同業(yè)務與底層的接入,真正做到無縫地“適配”。在大數據時代,業(yè)務的復雜度增加,對云計算的彈性要求越來越高,需要更加靈活的網絡架構。
從未來整個網絡的發(fā)展來看,無論是網絡的規(guī)模、容量還是層次,都會發(fā)生較大的變化,所以未來網絡的特點就是要適應這種變化,網絡設備應該具備更高的性能和可擴展性。華為企業(yè)網絡產品線數據中心網絡領域總經理孫路遙說:“現在較熱的大二層網絡方案,有很多實現方式,適用于不同的場景,這是我們正在構建的彈性;從千兆服務器向萬兆服務器的過渡,在轉變的過程當中對網絡帶寬的要求,這些也可歸結為彈性。彈性可以適應各種變化的要求。”
云計算業(yè)務的特點是承載應用變化較快,因此對IT系統(tǒng)的效率要求較高。在應用驅動下,對網絡的配置、管理、業(yè)務增減的效率轉化為對網絡提出開放性的要求。孫路遙說:“在SDN的應用情景下,業(yè)務對網絡的調用不再是通過人這種‘Controller’,而是通過自動化的Controller,自動把業(yè)務變化翻譯成網絡的需求,這就是所謂網絡開放性的體現。”
數據中心網絡建設看好SDN
未來的數據中心網絡建設路在何方?我們看到戴爾提出“輕盈IT”的口號,而華為在推行“敏捷IT”的理念,兩個在全球范圍內舉足輕重的IT供應商有著相同愿景,這不是一種巧合。大家都認為IT應該更加靈活、開放,這是網絡架構的未來。相應的解決方案中,SDN(軟件定義網絡)是一個獲得普遍認可的方案。
戴爾網絡是最先提出分布式核心架構的企業(yè),這種做法使網絡性能得到進一步提升,降低網絡延遲、系統(tǒng)功耗,而且還減少了物理空間。實際上,包括華為、思科的產品在內,所有的網絡設備都在向著高性能、高密度、低功耗的方向發(fā)展。網絡設備供應商所做的另一件事是進一步推動SDN的發(fā)展,將物理世界和虛擬世界更好的聯(lián)系在一起。
網絡的靈活、開放是SDN的優(yōu)勢,但企業(yè)并不會單純地為某個先進的技術增加成本。大數據能夠創(chuàng)造商業(yè)價值,這是企業(yè)認可大數據原因——永遠追求利益的最大化。如果在經濟上不符合企業(yè)利益,這些先進的IT系統(tǒng)便失去了價值。SDN的另一個優(yōu)勢便顯現出來,主流廠商的方案都支持漸進式部署來完成傳統(tǒng)架構向新架構的過渡,同時達到降低成本的目的。
SDN的漸進式部署體現在開放的架構和對傳統(tǒng)網絡的支持上。戴爾的S6000能夠和VMWare的控制器NSX配合工作,并且在OpenFlow標準上支持其他的第三方控制器。Tom Burns說:“戴爾網絡產品和第三方的軟件保持密切的合作,不管是VMware,還是微軟。通過我們的支持OpenFlow的S6000,可以把虛擬機通過網關直接和完全意義上的軟件定義網絡結合在一起。除此之外,我們的這款產品還具備傳統(tǒng)機架交換機的特性,因此可以繼續(xù)支持數據中心和聚合層的環(huán)境。”
華為SDN解決方案也一樣,基于Openflow標準,實行控制器(Controller)和交換機分層的架構。下層交換機并非是完全的“傻瓜式”設備,因此能夠融入傳統(tǒng)網絡結構當中,實現當前網絡不間斷運行情況下的SDN部署,完成傳統(tǒng)網絡向下一代網絡的平滑過渡。這種“漸進式部署”的方式能夠最大化地減少企業(yè)的負擔,以最經濟的方式構建敏捷網絡,迎接SDN的到來。華為企業(yè)網絡產品線副總裁馬云表示:“這是必由的機制,傳統(tǒng)網絡負擔著很多重要業(yè)務,不能把所有傳統(tǒng)網絡都扔掉。首先要把新的設備插到傳統(tǒng)網絡,這是敏捷交換機的價值,我們認為是必須要這樣做的?!?/p>