處理器速度提升推動40GbE向前發(fā)展

現(xiàn)在行業(yè)正處于40 GbE網(wǎng)絡(luò)升級過程中。到目前為止，早期應(yīng)用主要集中在云計算和大型服務(wù)提供商、企業(yè)、教育和政府數(shù)據(jù)中心，但是將來肯定會有廣泛的應(yīng)用。正如以前一樣，每一個以太網(wǎng)標準都是由于IT技術(shù)發(fā)展的需求推動的，在一些小型數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)絡(luò)主干網(wǎng)中，持續(xù)的改進一定需要40 GbE的支持。

服務(wù)器CPU處理速度的提升，加上支持多處理器核心的芯片出現(xiàn)，都會不斷地提升服務(wù)器的計算能力。此外，虛擬化加大了服務(wù)器實際可用功能的碎片化。這些因素可以提升各個服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)流量傳輸。結(jié)果，最新安裝的服務(wù)器已經(jīng)配置了10 GbE接口，而不是現(xiàn)在服務(wù)器常見的1 GbE接口。

現(xiàn)在已經(jīng)有40 GbE服務(wù)器和工作站接口，但是它們還沒有廣泛應(yīng)用。目前的應(yīng)用僅限于研究機構(gòu)或其他一些處理超大數(shù)據(jù)集的機構(gòu)。

網(wǎng)絡(luò)流量和應(yīng)用架構(gòu)產(chǎn)生的附帶效應(yīng)

不斷膨脹的服務(wù)器流量會給整個網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生附帶效應(yīng)。安裝帶有10 GbE接口的服務(wù)器意味著接入層交換機的接口也必須升級到10 GbE.然后，連接核心網(wǎng)絡(luò)及其它聚合設(shè)備的上行鏈路還必須升級到40 GbE，有一些甚至會升級到100 GbE網(wǎng)絡(luò)。

此外，應(yīng)用結(jié)構(gòu)變化和虛擬化也要求增加數(shù)據(jù)中心內(nèi)各個機架之間的網(wǎng)絡(luò)容量。過去，一個服務(wù)器通常只能處理一個應(yīng)用程序的執(zhí)行。在這種情況下，最終用戶和應(yīng)用數(shù)據(jù)流之間的流量將通過網(wǎng)絡(luò)主干網(wǎng)，進入數(shù)據(jù)中心核心網(wǎng)絡(luò)，然后再到達應(yīng)用程序所在的服務(wù)器。機架之間的流量需求并不大。

現(xiàn)在，應(yīng)用程序通常包含多個組件。每一個組件可以運行在數(shù)據(jù)中心的任意一臺服務(wù)器上，所以組件之間的流量通常會機架之間傳輸，從而需要提高數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的帶寬。當網(wǎng)絡(luò)升級到支持這種流量之后，就需要使用40 GbE鏈路支持當前和未來的需求。

虛擬化和大數(shù)據(jù)增加了網(wǎng)絡(luò)流量流的壓力

同時，虛擬化也會產(chǎn)生額外的負載。虛擬機（VM）可以從一臺過載服務(wù)器快速切換到另一臺負載較小的服務(wù)器。目標服務(wù)器可能位于不同的機架上，所以移動虛擬機需要將整個鏡像傳輸通過聚合層，甚至有可能通過核心網(wǎng)絡(luò)。假設(shè)在開始移動之前，虛擬機中運行的應(yīng)用組件位于同一個機架，在開始傳輸之后，它們可能會轉(zhuǎn)移到不同的機架上。

大數(shù)據(jù)也會增加壓力。例如，Hadoop等技術(shù)會將處理負載分割到多個虛擬機上，其中每一個虛擬機都有一部分數(shù)據(jù)。在每一個周期完成之后，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)會通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)狡渌恢眠M行處理和優(yōu)化。數(shù)據(jù)總量、數(shù)據(jù)對于網(wǎng)絡(luò)的負載及通過網(wǎng)絡(luò)重復移動虛擬機，都需要給網(wǎng)絡(luò)增加更高容量的鏈路，這個過程就需要將網(wǎng)絡(luò)升級到40 GbE.

如果想要更多證據(jù)，那么可以考慮一下通過802.11n、802.11ac或4G網(wǎng)絡(luò)連接的無數(shù)智能手機和平板電腦。這些設(shè)備可能產(chǎn)生超高的數(shù)據(jù)容量。所有數(shù)據(jù)都必須通過主干網(wǎng)而進入數(shù)據(jù)中心。因此，大型園區(qū)、企業(yè)和政府網(wǎng)絡(luò)都開始升級到40 GbE，甚至100 GbE網(wǎng)絡(luò)。

聚合網(wǎng)絡(luò)也會增加負載

過去，網(wǎng)絡(luò)與存儲數(shù)據(jù)是通過獨立的網(wǎng)絡(luò)傳輸。光纖通道以太網(wǎng)（FCoE）的發(fā)展減少了維護兩個網(wǎng)絡(luò)的成本——以及兩個網(wǎng)絡(luò)的獨立布線和交換機。FCoE使存儲數(shù)據(jù)可以與以太網(wǎng)共享網(wǎng)絡(luò)流量。直接將以前通過獨立網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)牧髁拷M合在一起，一定需要更高容量的網(wǎng)絡(luò)，但是存儲流量有更高的要求。

存儲數(shù)據(jù)要求使用無損耗網(wǎng)絡(luò)，但是以太網(wǎng)卻采用盡力而為的數(shù)據(jù)包傳輸方式。最新開發(fā)的擁塞控制、帶寬管理和流量優(yōu)化級劃分的IEEE標準將會給存儲數(shù)據(jù)分配專用的網(wǎng)絡(luò)容量，保證沒有任何數(shù)據(jù)丟失。給存儲提供專用帶寬，會減少網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的可用數(shù)量，這會進一步增加整體容量的需求。

升級過程仍處于早期

盡管帶寬需求增長了，但是40 GbE的升級進度也受制于一個現(xiàn)實問題：必須更換現(xiàn)有布線才能支持更高的速度。組織不應(yīng)該直接更換布線，而應(yīng)該小心謹慎，增加更多的連接去支持流量增長需求，即使他們已經(jīng)開始做一些部署100 GbE網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)工作。

同時，40 GbE部署將繼續(xù)。正如以前10 MbE網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)滿足要求，后來機架服務(wù)器之間的1 GbE連接又更換為10 GbE，接下來肯定就是40 GbE升級。