前言

    隨著信息化的進(jìn)一步發(fā)展，社會(huì)對(duì)于信息網(wǎng)絡(luò)的依賴性日益增強(qiáng)。國(guó)內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)用戶及應(yīng)用繼續(xù)保持著高速發(fā)展，據(jù)統(tǒng)計(jì)2011年底我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)民數(shù)量達(dá)到5.13億，手機(jī)上網(wǎng)用戶達(dá)3.56億。預(yù)計(jì)2013年全球互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心的年市場(chǎng)空間將達(dá)到476億美元，其中中國(guó)占總市場(chǎng)份額接近8%，并以40%的年均增長(zhǎng)率高速增長(zhǎng)。根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心的預(yù)測(cè)，未來(lái)4年全球云計(jì)算服務(wù)市場(chǎng)的平均年增長(zhǎng)率可達(dá)到26%。而在國(guó)內(nèi)，根據(jù)諾達(dá)咨詢預(yù)測(cè)中國(guó)數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)30%以上；根據(jù)計(jì)世資訊預(yù)測(cè)，數(shù)據(jù)中心第三方服務(wù)市場(chǎng)規(guī)模2015年將達(dá)到394.3億元。電信業(yè)務(wù)也將實(shí)現(xiàn)“云化”發(fā)展。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、三網(wǎng)融合、電子商務(wù)和行業(yè)信息化的不斷應(yīng)用，中國(guó)網(wǎng)民和手機(jī)用戶數(shù)不斷攀升。而作為信息化應(yīng)用和互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容承載的數(shù)據(jù)中心，將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

    就數(shù)據(jù)中心自身而言，第一代數(shù)據(jù)中心以托管、租用等硬件服務(wù)為主，提供機(jī)房場(chǎng)地、服務(wù)器、寬帶網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)資源業(yè)務(wù)，屬于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)范疇；第二代數(shù)據(jù)中心向增值服務(wù)轉(zhuǎn)型，在基礎(chǔ)資源之上提供各類安全、數(shù)據(jù)管理等外圍的增值服務(wù)，目前大多數(shù)數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商均處于該階段；第三代數(shù)據(jù)中心即云計(jì)算數(shù)據(jù)中心，提供整合式按需服務(wù)，以客戶為中心、以服務(wù)為導(dǎo)向，聚合內(nèi)容資源的價(jià)值鏈運(yùn)營(yíng)，在高性能基礎(chǔ)架構(gòu)上提供各類隨需要應(yīng)變的整合服務(wù)。而對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)也從傳統(tǒng)的內(nèi)容資源業(yè)務(wù)、自有及合作業(yè)務(wù)向行業(yè)用戶應(yīng)用類業(yè)務(wù)和產(chǎn)業(yè)拓展類業(yè)務(wù)發(fā)展。

    數(shù)據(jù)中心的發(fā)展正經(jīng)歷著從賣資源向賣服務(wù)轉(zhuǎn)變，隨之而來(lái)的數(shù)據(jù)中心的架構(gòu)也必然進(jìn)行轉(zhuǎn)變，即從傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)型數(shù)據(jù)中心向云服務(wù)+網(wǎng)絡(luò)型的云數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)變。而在云數(shù)據(jù)中心模式中，數(shù)據(jù)中心中的應(yīng)用、數(shù)據(jù)和IT資源以服務(wù)的方式通過(guò)網(wǎng)絡(luò)提供給用戶，大量的計(jì)算資源可以組成IT資源池，用于動(dòng)態(tài)創(chuàng)建高度虛擬化的資源，提供給用戶最優(yōu)化的服務(wù)。

    總之，數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)的核心價(jià)值是幫助內(nèi)容經(jīng)營(yíng)者，把客戶需要的內(nèi)容高質(zhì)量地分發(fā)到客戶那里，而不是機(jī)房本身。真正競(jìng)爭(zhēng)核心是網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)的組合體。

1 云數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)層次架構(gòu)

    云計(jì)算應(yīng)用（服務(wù)）總體上可以分為軟件即服務(wù)（SaaS）、平臺(tái)即服務(wù)（PaaS）、基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）3個(gè)層次，并延伸出云計(jì)算的多種服務(wù)模式（見圖1）。另外配合管理功能，確保整個(gè)云數(shù)據(jù)中心能夠安全、穩(wěn)定地運(yùn)行，并且能夠被有效管理。

圖1 云數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)層次架構(gòu)

    a）云應(yīng)用軟件服務(wù)層。SaaS提供給用戶的是在云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施上的應(yīng)用程序。應(yīng)用軟件服務(wù)是日常用戶最熟悉、最直接面對(duì)的層面。在云計(jì)算中該應(yīng)用程序服務(wù)層駐留著適合的應(yīng)用程序，整合自有業(yè)務(wù)和SP/CP客戶的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，為用戶提供隨時(shí)、隨地、隨需的一致性服務(wù)。例如為個(gè)人、家庭提供及時(shí)通信、在線娛樂(lè)、郵件等服務(wù)功能；為政企提供整體信息化解決方案。實(shí)現(xiàn)OA、CRM、企業(yè)門戶、郵箱、企業(yè)短信等豐富的應(yīng)用功能等。

    b）云平臺(tái)服務(wù)層。PaaS提供的是將開發(fā)工具部署到云計(jì)算的基礎(chǔ)設(shè)施中，對(duì)各種基礎(chǔ)業(yè)務(wù)能力進(jìn)行封裝，結(jié)合開發(fā)、測(cè)試與部署工具，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用開發(fā)的一站式服務(wù)，為開發(fā)者之類的客戶提供開發(fā)平臺(tái)、開發(fā)工具、測(cè)試環(huán)境，以及通信、手機(jī)支付、身份認(rèn)證等手段。

    c）基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)服務(wù)層。IaaS資源池獨(dú)立部署，為各業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供統(tǒng)一資源池部署環(huán)境。IaaS主要包括數(shù)據(jù)中心中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器、存儲(chǔ)磁盤等。向用戶提供虛擬資源出租，包括虛擬主機(jī)、虛擬存儲(chǔ)等服務(wù)。

    根據(jù)當(dāng)前數(shù)據(jù)中心管理模式及運(yùn)營(yíng)模式，需要構(gòu)建合適的基于云計(jì)算的云數(shù)據(jù)中心架構(gòu)（見圖2）。該架構(gòu)包括4層結(jié)構(gòu)；底層為數(shù)據(jù)中心機(jī)房；第二層為云平臺(tái)，包括云管理平臺(tái)、虛擬化以及計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)等設(shè)備；第三層為數(shù)據(jù)中心應(yīng)用平臺(tái)，包括虛擬桌面平臺(tái)、統(tǒng)一門戶、API管理平臺(tái)等；最上層是數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)層，包括基礎(chǔ)業(yè)務(wù)、云業(yè)務(wù)、增值業(yè)務(wù)。

圖2 基于云計(jì)算的云數(shù)據(jù)中心架構(gòu)

    云計(jì)算的架構(gòu)模式通過(guò)采用硬件設(shè)備虛擬化、軟件版本標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)管理自動(dòng)化和服務(wù)流程一體化等手段，將數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等資源形成一個(gè)巨大的資源池，管理者通過(guò)云計(jì)算管理平臺(tái)可動(dòng)態(tài)監(jiān)控、調(diào)度和部署其中各種資源，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)提供給用戶，提高了數(shù)據(jù)中心資源的使用率和響應(yīng)時(shí)間，降低了管理的復(fù)雜度，提升了運(yùn)營(yíng)維護(hù)的效率。同時(shí)改進(jìn)了數(shù)據(jù)中心的擴(kuò)展靈活性，當(dāng)數(shù)據(jù)中心用戶需要擴(kuò)大資源時(shí)，新的資源隨時(shí)能夠加入到原有的云計(jì)算資源中，而不必重新部署。最終實(shí)現(xiàn)把傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心建設(shè)成為一個(gè)以服務(wù)為中心的新一代云數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)平臺(tái)。

    云計(jì)算系統(tǒng)通過(guò)大規(guī)模、低成本運(yùn)算單元與IP網(wǎng)絡(luò)連接，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)中心向不同的用戶提供差異化的服務(wù)，提供大規(guī)模、平滑擴(kuò)展、資源共享、動(dòng)態(tài)分配、跨地域等業(yè)務(wù)，以即插即用的方式，方便、快速地增加和減少資源。從而能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)中心的低成本、高性能、通用性、靈活性。

2 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析

    傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)按照設(shè)備作用的不同，分為核心、匯聚和接入層。中小型數(shù)據(jù)中心一般將核心和匯聚層合二為一，大型數(shù)據(jù)中心通常單獨(dú)設(shè)置運(yùn)維管理層。

    核心層也稱為互聯(lián)網(wǎng)接入層，主要承擔(dān)流量的轉(zhuǎn)發(fā)，一般采用路由器配置BGP協(xié)議與骨干網(wǎng)/城域網(wǎng)互聯(lián)。

    匯聚層作為數(shù)據(jù)中心內(nèi)部交換核心提供增值業(yè)務(wù)，一般采用IGP協(xié)議與核心層互聯(lián)。增值業(yè)務(wù)設(shè)備包括防火墻、負(fù)載均衡交換機(jī)、VPN終結(jié)器等。

    接入層一般采用二/三層交換機(jī)，可采用二層或三層協(xié)議與匯聚層互聯(lián)。接入層交換機(jī)通過(guò)連接客戶服務(wù)器的網(wǎng)卡下掛運(yùn)營(yíng)商或客戶的管理服務(wù)器。

    另外按照傳送數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)性質(zhì)和面向用戶的不同，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以劃分為內(nèi)部核心網(wǎng)、遠(yuǎn)程業(yè)務(wù)專網(wǎng)、公眾服務(wù)網(wǎng)等區(qū)域。從網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的數(shù)據(jù)應(yīng)用業(yè)務(wù)的獨(dú)立性、各業(yè)務(wù)的互訪關(guān)系及業(yè)務(wù)的安全隔離需求綜合考慮，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在邏輯上可以劃分為存儲(chǔ)區(qū)、應(yīng)用業(yè)務(wù)區(qū)、前置區(qū)、系統(tǒng)管理區(qū)、托管區(qū)、外聯(lián)網(wǎng)絡(luò)接入?yún)^(qū)、內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)接入?yún)^(qū)等區(qū)域。

    隨著業(yè)務(wù)承載要求越來(lái)越高，云計(jì)算業(yè)務(wù)模式的引入，原三層架構(gòu)的數(shù)據(jù)中心存在以下一些難以解決的問(wèn)題。

    a）網(wǎng)絡(luò)層次多。核心＋匯聚＋接入的三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式導(dǎo)致數(shù)據(jù)流量的處理環(huán)節(jié)相對(duì)較多，延遲增大，服務(wù)器間實(shí)時(shí)交互數(shù)據(jù)和分布式流量傳輸?shù)母呖煽啃缘貌坏奖Ｕ稀?/p>

    b）二層網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定。二層網(wǎng)絡(luò)采用STP協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定、收斂速度慢且鏈路利用率低。

    c）管理維護(hù)復(fù)雜。傳統(tǒng)構(gòu)架網(wǎng)絡(luò)設(shè)備數(shù)量多，進(jìn)行業(yè)務(wù)擴(kuò)容、遷移或增加新的服務(wù)功能越來(lái)越困難，每一次變更都將牽涉相互關(guān)聯(lián)的、不同時(shí)期按不同需求建設(shè)的多種物理設(shè)施，涉及多個(gè)不同領(lǐng)域、不同服務(wù)方向，工作繁瑣、維護(hù)困難，而且容易出現(xiàn)漏洞和差錯(cuò)。

    d）建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本高。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心彈性差，往往是一機(jī)一應(yīng)用，不能實(shí)現(xiàn)資源的充分利用。設(shè)備平均利用率只有25%，導(dǎo)致建設(shè)成本高，能效比差，PUE通常高于2，電力成本巨大。另外，一次建成后改造困難，不能提供模塊化的擴(kuò)容能力，難以滿足業(yè)務(wù)的快速發(fā)展需求。

3 云數(shù)據(jù)中心新型業(yè)務(wù)需求

    據(jù)行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，云計(jì)算需要滿足以下新的業(yè)務(wù)要求。

    a）云計(jì)算數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求類型存在不確定因素。

    b）在業(yè)務(wù)初期和開展過(guò)程中存在不斷更新的臨時(shí)性需求。

    c）新型云計(jì)算業(yè)務(wù)快速增長(zhǎng)，通常具有快速上線的需求。

    d）作為云計(jì)算業(yè)務(wù)主要客戶的中小企業(yè)對(duì)于成本控制需求比較重視。

    e）運(yùn)營(yíng)要求較高，需要定期地進(jìn)行內(nèi)部虛擬結(jié)算。

    另外，結(jié)合現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)的開展，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)（特別是視頻、游戲類）和IT軟件企業(yè)已經(jīng)成為云數(shù)據(jù)中心的最主要客戶。

    云數(shù)據(jù)中心除了滿足現(xiàn)有傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)（例如普通客戶站點(diǎn)間的流量互訪如CDN、P2P、FTP、內(nèi)容備份和同步等，重要客戶站點(diǎn)間的內(nèi)容備份、遠(yuǎn)程容災(zāi)，或需要安全控制或質(zhì)量保證的流量），還要向新的業(yè)務(wù)進(jìn)行發(fā)展，例如服務(wù)器異地集群、虛擬機(jī)在線遷移、客戶異地整合和遷移等，如表1所示。

    綜上所述，云數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)的發(fā)展對(duì)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)提出了新的要求。

    a）網(wǎng)絡(luò)可用性。構(gòu)建彈性架構(gòu)，提供高可用性、容錯(cuò)性和冗余性。

    b）系統(tǒng)安全性。實(shí)現(xiàn)不同云數(shù)據(jù)中心跨分區(qū)的數(shù)據(jù)安全隔離，增加安全和訪問(wèn)控制，保證數(shù)據(jù)中心和災(zāi)備中心的數(shù)據(jù)安全。

    c）服務(wù)可靠性。提供跨主機(jī)層、網(wǎng)絡(luò)層和存儲(chǔ)層的一致性，實(shí)現(xiàn)高QoS的品質(zhì)。

    d）可管理性。簡(jiǎn)化日常運(yùn)維，實(shí)現(xiàn)對(duì)全網(wǎng)云計(jì)算資源的統(tǒng)一配置、管理、調(diào)度、監(jiān)控和對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行統(tǒng)一運(yùn)營(yíng)管理。

表1 云數(shù)據(jù)中心對(duì)網(wǎng)絡(luò)的承載新需求

4 云數(shù)據(jù)中心新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

    傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)通常依靠不斷添加設(shè)備來(lái)提升網(wǎng)絡(luò)性能，增加了數(shù)據(jù)中心的成本和復(fù)雜性。數(shù)據(jù)中心由業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)而線性地增加設(shè)備會(huì)造成系統(tǒng)越來(lái)越龐大，運(yùn)維管理越來(lái)越復(fù)雜，資源難以實(shí)現(xiàn)整合和調(diào)配，導(dǎo)致資源利用率和系統(tǒng)應(yīng)變能力迅速降低。

    采用云計(jì)算技術(shù)后，云數(shù)據(jù)中心內(nèi)部設(shè)備架構(gòu)相對(duì)于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心發(fā)生了一些變化。

    a）服務(wù)器的虛擬化實(shí)現(xiàn)。云數(shù)據(jù)中心虛擬化的實(shí)現(xiàn)對(duì)服務(wù)器硬件的使用能力有了極大的提高。據(jù)統(tǒng)計(jì)采用服務(wù)器虛擬化后，服務(wù)器的CPU/內(nèi)存利用率從通常的30％提升到70％～80％。云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中的流量相比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心接入的1個(gè)端口的帶寬流量也急劇擴(kuò)大（例如原本1臺(tái)服務(wù)器1個(gè)操作系統(tǒng)中的1個(gè)應(yīng)用只需要10M流量帶寬，現(xiàn)在10個(gè)虛擬機(jī)運(yùn)行10個(gè)虛擬化系統(tǒng)的應(yīng)用，帶寬需求可能需要達(dá)到100M）。這就要求不同的虛擬化機(jī)在二層范圍內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)展和遷移，而虛擬機(jī)的HA特性和集群服務(wù)器的采用也要求實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單的二層網(wǎng)絡(luò)的連接，從而更好地實(shí)現(xiàn)應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)的擴(kuò)展。

    b）虛擬交換機(jī)的運(yùn)用。云數(shù)據(jù)中心在采用虛擬交換機(jī)后，傳統(tǒng)的物理接入交換機(jī)會(huì)變成匯聚層，而接入層的功能交給虛擬交換機(jī)實(shí)現(xiàn)。所有的二層策略與安全策略都在虛擬交換機(jī)的端口上部署，虛擬交換機(jī)和物理交換機(jī)之間通過(guò)Trunk進(jìn)行連接。因此在實(shí)踐中，建議每個(gè)PC服務(wù)器通過(guò)配置4塊GE卡來(lái)做2個(gè)虛擬交換機(jī)，1個(gè)虛擬交換機(jī)運(yùn)行相關(guān)的云計(jì)算管理等操作，還有1個(gè)虛擬交換機(jī)運(yùn)行應(yīng)用生產(chǎn)系統(tǒng)。每個(gè)虛擬交換機(jī)通過(guò)2塊網(wǎng)卡和物理交換機(jī)Trunk連接，實(shí)現(xiàn)冗余鏈路和負(fù)載分擔(dān)，如圖3所示。

    綜上所述，在外部網(wǎng)絡(luò)層面，結(jié)合云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需求的分析，在數(shù)據(jù)中心采用云計(jì)算模式之后，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)造成網(wǎng)絡(luò)延時(shí)問(wèn)題成為一大瓶頸，這就使得低延遲的服務(wù)器間通信和更高的雙向帶寬需要變得更加迫切。在大規(guī)模采用服務(wù)器和存儲(chǔ)虛擬化的新一代云數(shù)據(jù)中心中，數(shù)據(jù)流量將主要集中在本地服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備之間。這就需要網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)向扁平化、高性能、大容量、高可靠性、橫向流量增加、大二層網(wǎng)絡(luò)的方向發(fā)展。最終的目標(biāo)是在任意2點(diǎn)之間盡量減少網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的數(shù)目。通過(guò)路由器和萬(wàn)兆級(jí)別交換機(jī)設(shè)備實(shí)現(xiàn)扁平化網(wǎng)絡(luò)和簡(jiǎn)化現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)，一方面可以實(shí)現(xiàn)用戶和帶寬的快速增長(zhǎng)，另一方面也可以快速開展業(yè)務(wù)，減少資源投入。

圖3 云數(shù)據(jù)中心內(nèi)部設(shè)備架構(gòu)示意圖

    因此在網(wǎng)絡(luò)層次上，云數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)根據(jù)性能測(cè)試結(jié)構(gòu)和實(shí)際業(yè)務(wù)需求實(shí)現(xiàn)架構(gòu)上的優(yōu)化。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)會(huì)變得比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)更加簡(jiǎn)單，越來(lái)越扁平化，由三層變?yōu)閮蓪�，如圖4所示。

    a）三層互聯(lián)。在網(wǎng)絡(luò)層次上去掉核心層，由匯聚層交換機(jī)直連骨干網(wǎng)/城域網(wǎng)。數(shù)據(jù)中心面向廣域網(wǎng)的出口，不同云數(shù)據(jù)中心（主中心、災(zāi)備中心）的前端網(wǎng)絡(luò)通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，客戶端通過(guò)前端網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)各數(shù)據(jù)中心。當(dāng)主數(shù)據(jù)中心發(fā)生災(zāi)難時(shí)，前端網(wǎng)絡(luò)將實(shí)現(xiàn)快速收斂，客戶端通過(guò)訪問(wèn)災(zāi)備中心以保障業(yè)務(wù)連續(xù)性。數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商整合區(qū)域范圍內(nèi)各數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn)，消除差異化，有利于價(jià)格管控和網(wǎng)絡(luò)管理。在業(yè)務(wù)部署上，在出口處統(tǒng)一部署流量監(jiān)控、防DDoS攻擊、安全防護(hù)等業(yè)務(wù)。通過(guò)統(tǒng)一考慮帶寬擴(kuò)容數(shù)量和業(yè)務(wù)部署，降低整體投資。

圖4 云數(shù)據(jù)中心新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

    b）二層互聯(lián)。二層互聯(lián)也稱為數(shù)據(jù)中心服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，在不同的數(shù)據(jù)中心服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)接入層構(gòu)建一個(gè)跨云數(shù)據(jù)中心的大二層網(wǎng)絡(luò)，以滿足服務(wù)器集群或虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移等場(chǎng)景對(duì)二層網(wǎng)絡(luò)接入的需求。在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上，比較常用的包括裸光纖、IP over DWDM和VPLS等。不同的數(shù)據(jù)中心間可方便實(shí)現(xiàn)跨數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)，既充分實(shí)現(xiàn)客戶的容災(zāi)、備份、云計(jì)算等業(yè)務(wù)，又降低了對(duì)骨干網(wǎng)的流量需求。

    另外，隨著服務(wù)器虛擬化技術(shù)的日漸普及，要求網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)必須能夠靈活地實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)遷移、數(shù)據(jù)同步、災(zāi)備，構(gòu)建大二層網(wǎng)絡(luò)。在實(shí)踐中比較有代表性的是以下2種技術(shù)。

    （1）橫向虛擬化技術(shù)。云數(shù)據(jù)中心內(nèi)部服務(wù)器集群流量較多，多用戶之間的突發(fā)訪問(wèn)流量需要集群計(jì)算或并行計(jì)算。因此橫向虛擬化技術(shù)將同一層次的多臺(tái)設(shè)備虛擬成1臺(tái)，虛擬化的設(shè)備邏輯上是1臺(tái)，作為1個(gè)網(wǎng)元設(shè)備進(jìn)行管理配置，保證突發(fā)流量不丟包，物理/虛擬服務(wù)器在1個(gè)大二層域下，即插即用，并可支持大容量MAC地址，消除二層網(wǎng)絡(luò)環(huán)路問(wèn)題，避免部署復(fù)雜的STP，提高鏈路利用率；實(shí)現(xiàn)跨機(jī)箱的負(fù)載均衡，有利于交換平臺(tái)擴(kuò)展。管理界面采用單臺(tái)設(shè)備管理方式，減輕管理維護(hù)工作量，提高二層鏈路利用率。

    （2）縱向虛擬化技術(shù)。將不同層次的多臺(tái)設(shè)備虛擬成1臺(tái)，將下游交換機(jī)虛擬成上游交換機(jī)的端口，有利于交換平臺(tái)的擴(kuò)展。數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)核心區(qū)域內(nèi)配置矩陣強(qiáng)大的交換機(jī)設(shè)備，各個(gè)分區(qū)內(nèi)通過(guò)接入板卡較大化地?cái)U(kuò)展端口，對(duì)于設(shè)備交換容量、端口密度不斷增大的數(shù)據(jù)中心可以選擇支持集群技術(shù)的設(shè)備，減少邏輯節(jié)點(diǎn)�？v向虛擬化結(jié)合傳輸技術(shù)的運(yùn)用實(shí)現(xiàn)跨數(shù)據(jù)中心的互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)最大化的簡(jiǎn)化配置，數(shù)據(jù)中心內(nèi)任意2點(diǎn)直接1跳即達(dá)。

    c）SAN互聯(lián)。SAN互聯(lián)也稱為后端存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，借助傳輸技術(shù)（DWDM、SDH等）實(shí)現(xiàn)主中心和災(zāi)備中心間磁盤陣列的數(shù)據(jù)復(fù)制。特別適合云數(shù)據(jù)中心的災(zāi)備建設(shè)需求。

    d）網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化分析。通過(guò)比較分析，可以看到云數(shù)據(jù)中心的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)更加適合云數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的開展。云數(shù)據(jù)中心的以太網(wǎng)絡(luò)逐步擴(kuò)大，更多地考慮局域網(wǎng)甚至廣域網(wǎng)的二層互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)容災(zāi)。轉(zhuǎn)發(fā)效率越來(lái)越高，對(duì)網(wǎng)絡(luò)核心交換機(jī)的性能至少是100G平臺(tái)。

    e）多中心的應(yīng)用。通過(guò)以上三層、二層網(wǎng)絡(luò)和SAN互聯(lián)，今后云數(shù)據(jù)中心也將實(shí)現(xiàn)多中心的運(yùn)用。

    通過(guò)整合各數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)主中心和災(zāi)備中心。減少故障點(diǎn)、轉(zhuǎn)發(fā)瓶頸和遲延，消除差異化，有利于價(jià)格管控和網(wǎng)絡(luò)管理，各數(shù)據(jù)中心間可方便實(shí)現(xiàn)跨數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)，既滿足客戶的容災(zāi)、備份、云計(jì)算等業(yè)務(wù)需求，又降低了對(duì)骨干網(wǎng)的流量需求。

    另外，在業(yè)務(wù)部署上，便于在出口處統(tǒng)一部署流量監(jiān)控、防DDoS攻擊、安全防護(hù)等業(yè)務(wù)；而通過(guò)統(tǒng)一考慮帶寬擴(kuò)容數(shù)量和業(yè)務(wù)部署，則能夠有效地降低數(shù)據(jù)中心的整體投資，實(shí)現(xiàn)成本控制。最終實(shí)現(xiàn)云數(shù)據(jù)中心分布式運(yùn)行環(huán)境、多種類型的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和動(dòng)態(tài)資源伸縮的應(yīng)用運(yùn)行環(huán)境目標(biāo)。

5 結(jié)束語(yǔ)

    互聯(lián)網(wǎng)和3G/4G的發(fā)展對(duì)新一代數(shù)據(jù)中心提出了新的要求和挑戰(zhàn)，龐大的用戶數(shù)對(duì)數(shù)據(jù)中心的存儲(chǔ)量和訪問(wèn)量都提出了巨大的需求，需要數(shù)據(jù)中心提供商拿出更大、更優(yōu)的存儲(chǔ)和服務(wù)器資源以滿足用戶需求。云數(shù)據(jù)中心使得不同設(shè)備、不同軟件以及不同網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)兼容，讓用戶無(wú)論擁有何種終端都能訪問(wèn)到“云端”的資源。云計(jì)算的商業(yè)模式給用戶提供的是一種IT服務(wù)，其內(nèi)容也是隨時(shí)間變化的。因此，云數(shù)據(jù)中心的架構(gòu)也會(huì)隨著需求的進(jìn)步不斷調(diào)整和優(yōu)化。

    通過(guò)云數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)優(yōu)化可以提升數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行效率，降低維護(hù)管理的復(fù)雜度，提高數(shù)據(jù)中心資源的調(diào)度效率和利用率；結(jié)合云計(jì)算自身優(yōu)勢(shì)，快速實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的資源部署和軟件安裝，及時(shí)調(diào)配相應(yīng)的資源支持業(yè)務(wù)的發(fā)展，并且可以安全、可靠地實(shí)現(xiàn)云數(shù)據(jù)中心的容災(zāi)備份，保證業(yè)務(wù)的及時(shí)上線，快速響應(yīng)市場(chǎng)需求。 

核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺(tái)是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。

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本文標(biāo)題：云數(shù)據(jù)中心新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)

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