高性能數(shù)據(jù)中心局域網(wǎng)設(shè)計(jì)詳解
數(shù)據(jù)中心包含了企業(yè)員工十分重要的運(yùn)算資源——不論員工是在總部、大型區(qū)域辦事處、遠(yuǎn)端分公司、家庭辦公室，還是在客戶的辦公室。
高性能企業(yè)設(shè)計(jì)新數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的考慮因素
數(shù)據(jù)中心包含了企業(yè)員工十分重要的運(yùn)算資源——不論員工是在總部、大型區(qū)域辦事處、遠(yuǎn)端分公司、家庭辦公室，還是在客戶的辦公室。由于最關(guān)鍵的公司運(yùn)營(yíng)流程都是在網(wǎng)上執(zhí)行，因此數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)停機(jī)，或效率很低，都會(huì)對(duì)公司運(yùn)營(yíng)以及盈利造成負(fù)面影響。數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)必須提供安全、高性能、高可用性的大規(guī)模局域網(wǎng)服務(wù)，確保網(wǎng)絡(luò)永遠(yuǎn)在線，需要的資源永遠(yuǎn)可以使用，從而大幅提高企業(yè)生產(chǎn)力與客戶滿意度。
企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)中心局域網(wǎng)
趨勢(shì)與挑戰(zhàn)
數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)除需考慮上述的需求之外，還必須考慮到下列趨勢(shì)：
虛擬化
是一種共享資源的技術(shù)，可讓單一實(shí)體資源以許多個(gè)別獨(dú)立的資源形式出現(xiàn)。反之，虛擬化技術(shù)也可讓個(gè)別獨(dú)立的實(shí)體資源以一個(gè)統(tǒng)一資源的形式出現(xiàn)。虛擬化也可以讓一個(gè)實(shí)體資源以一個(gè)邏輯資源的形式出現(xiàn)，只是特性稍有不同。虛擬化的優(yōu)點(diǎn)就是能以最少的努力，建立更復(fù)雜的系統(tǒng)。虛擬化技術(shù)利用較為低廉的硬件所構(gòu)建的模塊化系統(tǒng)，可輕松地?cái)U(kuò)充及整合、進(jìn)行高級(jí)的自動(dòng)化作業(yè)、保護(hù)信息安全，同時(shí)便于管理。虛擬化技術(shù)主要用于四大類資源：服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、用戶桌面。
服務(wù)器虛擬化可讓單一服務(wù)器使用 VMware? 或 Microsoft VirtualServer等軟件，以許多機(jī)器的形式出現(xiàn)。虛擬化技術(shù)適合未充分利用的應(yīng)用服務(wù)器，例如Web服務(wù)器，但不太適合那些處理器密集型的應(yīng)用服務(wù)器，例如數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。服務(wù)器的虛擬化可以讓IT人員更加靈活的分配服務(wù)器負(fù)載，并且還提供基本的高可用性與災(zāi)難恢復(fù)服務(wù)。
存儲(chǔ)的虛擬化可讓許多存儲(chǔ)陣列/組合或系統(tǒng)，以單一資源的形式出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)順暢的容量擴(kuò)充、輕松轉(zhuǎn)移、提高資源利用率、簡(jiǎn)化管理。
網(wǎng)絡(luò)虛擬化的技術(shù)有很多種，如數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面(plane)虛擬化、控制平面虛擬化和管理平面虛擬化。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的以太網(wǎng)接口采用802.1qVLAN標(biāo)記，可以保護(hù)不同網(wǎng)段的信息安全，這就是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面虛擬化的例子;在單一路由器上使用虛擬路由器或VRF，支持多個(gè)路由域與協(xié)議實(shí)例(instance)，則是控制平面虛擬化的例子;管理平臺(tái)虛擬化的一個(gè)例子就是使用虛擬系統(tǒng)(VSYS)，通過(guò)虛擬系統(tǒng)可以在一個(gè)單一的物理設(shè)備上支持多個(gè)虛擬防火牆/VPN安全系統(tǒng)。
通過(guò) MPLS 與 VPLS提供的虛擬化技術(shù)，也可讓高速的數(shù)據(jù)中心骨干網(wǎng)絡(luò)成為現(xiàn)實(shí)，符合整合式局域網(wǎng)架構(gòu)(consolidatedLANarchitecture)的性能需求。虛擬化可以讓多個(gè)交換機(jī)以一個(gè)交換機(jī)的形式運(yùn)行，不但簡(jiǎn)化設(shè)備配置與管理，也增加穩(wěn)定性，降低潛在的傳輸瓶頸。
用戶端虛擬化能夠使IT人員立即給代管桌面提供存取權(quán)限。這類代管公司機(jī)器適合遠(yuǎn)程使用者或非公司員工的使用者。采用這種方式，不但很安全，而且管理及升級(jí)都很簡(jiǎn)單。
綠色環(huán)保數(shù)據(jù)中心
在對(duì)老的數(shù)據(jù)中心進(jìn)行升級(jí)與構(gòu)建新型數(shù)據(jù)中心時(shí)，需要確保數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)可大幅提升能源與空間的效率，同時(shí)對(duì)環(huán)境的影響也要降至最低。所有網(wǎng)絡(luò)元件在電力、空間、冷卻方面的需求，必須列入考慮范圍，并與不同架構(gòu)及系統(tǒng)進(jìn)行比較，以便確定整個(gè)數(shù)據(jù)中心對(duì)環(huán)境及成本所造成的影響最小甚至是小至照明也要顧及。
很多時(shí)候，相比較采用大量小設(shè)備構(gòu)建數(shù)據(jù)中心來(lái)說(shuō)，部署更高端以及擴(kuò)充性更好的系統(tǒng)，能源與空間方面的效率會(huì)更高。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)中心時(shí)，應(yīng)該把綠色環(huán)?？紤]在內(nèi)。如資源的使用量(如電力與冷卻)、碳排放量、資源有效利用率等。
數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)考慮因素
因?yàn)樵械慕鉀Q方案無(wú)法符合這些關(guān)鍵需求，也無(wú)法降低成本及簡(jiǎn)化運(yùn)營(yíng)，所以對(duì)新的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)需要重新進(jìn)行設(shè)計(jì)。網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)必須易于擴(kuò)充及適應(yīng)未來(lái)運(yùn)算的需要及其他網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，同時(shí)也不用整個(gè)重新設(shè)計(jì)。新設(shè)計(jì)的架構(gòu)應(yīng)該利用虛擬化之類的技術(shù)，大幅提升效率。
可視化(Visibility)
為了有效維護(hù)及管理網(wǎng)絡(luò)資源，必須監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)流量與安全事件。通過(guò)使用實(shí)時(shí)報(bào)告及歷史報(bào)告，IT系統(tǒng)可以大幅提升整個(gè)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的性能與可用性，還能符合法律規(guī)定，規(guī)劃未來(lái)能力及容量。通過(guò)IP流量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，企業(yè)還可以了解數(shù)據(jù)流量、資源利用率，進(jìn)行故障隔離、規(guī)劃容量、以及對(duì)安全事件進(jìn)行離線分析和對(duì)安全策略進(jìn)行調(diào)整等。
廣域網(wǎng)絡(luò)利用率與用戶層監(jiān)測(cè)，可讓IT系統(tǒng)不但能更好地運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)及其他資源，并且更加能夠提高應(yīng)用的功效。當(dāng)需要對(duì)安全事件進(jìn)行細(xì)致分析時(shí)，安全的可視化非常重要。通過(guò)安全的可視化，可幫助IT人員確定如何處理這些安全事件。
此外，通過(guò)可視化可以更深入了解特定應(yīng)用流量。這點(diǎn)很重要，因?yàn)槲覀兡苓M(jìn)一步了解可影響最終生產(chǎn)力的運(yùn)營(yíng)與性能模式。例如：壓縮及加速技術(shù)可應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)層，加快電子郵件的速度;而通過(guò)對(duì)不同的應(yīng)用采用不同的政策可確保關(guān)鍵業(yè)務(wù)的性能需求，特別是當(dāng)有YouTube這種很耗費(fèi)帶寬的非關(guān)鍵業(yè)務(wù)的時(shí)候。
高性能
為有效處理虛擬化、服務(wù)器集中化、數(shù)據(jù)中心整合的相關(guān)性能需求，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)必須提供高傳輸量與處理電力，并將延遲降至最低。數(shù)據(jù)中心局域網(wǎng)也必須大幅提升所有應(yīng)用傳輸?shù)男阅?，無(wú)論是本機(jī)還是遠(yuǎn)端。數(shù)據(jù)中心必須為所有企業(yè)用戶提供類似局域網(wǎng)的用戶體驗(yàn)，無(wú)論所在實(shí)際地點(diǎn)在哪里。為達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)必須讓?xiě)?yīng)用、服務(wù)器、儲(chǔ)存裝置、網(wǎng)絡(luò)的性能達(dá)到最優(yōu)化。
廣域網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)，例如數(shù)據(jù)壓縮、TCP與應(yīng)用協(xié)議加速、帶寬分配、流量?jī)?yōu)先處理，將用于提升廣域網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男阅?。這些技術(shù)也可以應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心與遠(yuǎn)端網(wǎng)站(包括災(zāi)備中心)之間的數(shù)據(jù)復(fù)制、備份及還原。
除了廣域網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化之外，諸如路由器、交換機(jī)、防火牆、遠(yuǎn)程訪問(wèn)設(shè)備、其他安全裝置等關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，必須建立在無(wú)阻塞(non-blocking)的結(jié)構(gòu)上。這樣就能確保它們具備必要的性能，可處理更大量的集中化及整合相關(guān)聯(lián)的混合流量類型，并滿足在全球各地作業(yè)的用戶需求。
結(jié)語(yǔ)
數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)可說(shuō)是最珍貴的公司資產(chǎn)。不論在關(guān)鍵運(yùn)營(yíng)流程的支持上，或是在目前員工日益分散的情況下，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)都扮演著不可或缺的重要角色?，F(xiàn)在的趨勢(shì)是數(shù)據(jù)中心與服務(wù)器的集中化及整合，因此構(gòu)建一張高性能及高可用性的網(wǎng)絡(luò)是企業(yè)成功的關(guān)鍵。數(shù)據(jù)中心局域網(wǎng)對(duì)安全、連接、性能、高可用性的需求日益增長(zhǎng)，原有的解決方案無(wú)法滿足這些需求。
因此，必須采用新的數(shù)據(jù)中心局域網(wǎng)設(shè)計(jì)，并在滿足這些需求的同時(shí)進(jìn)行關(guān)鍵的IT規(guī)劃。此外，新的數(shù)據(jù)中心局域網(wǎng)還必須能經(jīng)濟(jì)有效地進(jìn)行擴(kuò)充，靈活的適應(yīng)新的需求，并能運(yùn)用虛擬化等新技術(shù)，而無(wú)需整個(gè)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。
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