中國西部信息中心云網(wǎng)絡(luò)之旅
在成都高新南區(qū),有一組氣勢如虹的深灰色大樓,這就是中國電信籌建的重點通信工程-中國西部信息中心。該中心由中國電信集團公司投資建設(shè),是其在西部***的災(zāi)備中心、***云計算實驗基地以及移動互聯(lián)網(wǎng)基地。
中國西部信息中心一期規(guī)劃占地6萬平方米,項目投資近10億元,數(shù)據(jù)中心機房建筑面積為3萬平方米,機架數(shù)量超過3500個,出口帶寬200GG。作為一個集電信優(yōu)質(zhì)資源、國際***的軟硬件基礎(chǔ)設(shè)施、統(tǒng)一的安全管理平臺、協(xié)同的運維保障平臺、先進的云計算服務(wù)平臺和***信息化服務(wù)為一身的綜合信息服務(wù)基地,中國西部信息中心可提供基礎(chǔ)資源租賃、帶寬租賃、云計算、災(zāi)備、信息安全等多種服務(wù),已先后為互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、跨國公司、金融、政府機構(gòu)等30余家高等級客戶提供安全優(yōu)質(zhì)的全方位信息化外包服務(wù)。
網(wǎng)絡(luò)面臨挑戰(zhàn)
對中國西部信息中心IDC業(yè)務(wù)來說,穩(wěn)定暢通的網(wǎng)絡(luò)連接,是衡量其服務(wù)質(zhì)量的一個重要標桿,也是客戶的基本要求。目前,中國西部信息中心的數(shù)據(jù)交換總?cè)萘?,相當?萬個美國國會圖書館的數(shù)據(jù)。如何確保中國西部信息中心總出口帶寬網(wǎng)絡(luò)連接的穩(wěn)定性和快速響應(yīng),是中國西部信息中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)面臨的巨大挑戰(zhàn)。
作為中國電信CHINANET骨干網(wǎng)九大節(jié)點之一,中國西部信息中心具有極為優(yōu)越的網(wǎng)絡(luò)資源,通過多條鏈路直連到中國電信CHINANET、CN2等骨干網(wǎng)絡(luò),構(gòu)建了數(shù)百兆的出口帶寬。但規(guī)模大、設(shè)備多、業(yè)務(wù)復(fù)雜,給中國西部信息中心的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)帶來的考驗壓力也更大。
整個中國西部信息中心建設(shè)規(guī)模極為龐大,一期合計可容納3500多個標準機架,存儲能力不少于1000PB。2012年的出口帶寬將超過500G,預(yù)計到2014年將會達到1TB的帶寬量。同時,在業(yè)務(wù)提供能力方面,中國西部信息中心既為游戲、視頻、門戶網(wǎng)站、電子商務(wù)、電子政務(wù)等客戶提供托管服務(wù),也為銀行、保險、證券等客戶提供金融災(zāi)備服務(wù)。
雖然客戶需求側(cè)重不一,但對基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)平臺的穩(wěn)定性、安全性和可用性要求都非常高。尤其是視頻、門戶網(wǎng)站、游戲等互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)客戶,對帶寬、丟包率、延遲等與網(wǎng)絡(luò)品質(zhì)相關(guān)特性非??粗?,要求基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)平臺不能出現(xiàn)任何情況的損斷;而金融、政府類用戶則對網(wǎng)絡(luò)安全性要求更為苛刻。
作為中國電信集團新一代五***數(shù)據(jù)中心的典型代表,中國西部信息中心面臨的是一個高密度、大容量的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用場景,對網(wǎng)絡(luò)的帶寬、端口密度、安全防護和管理等方面都提出了嚴峻的考驗。
如基于云計算應(yīng)用的數(shù)據(jù)中心流量不再只有的簡單匯聚型流量,相對固定的交互流量,而是呈現(xiàn)出高密度的不定向突發(fā)性和并發(fā)性,而傳統(tǒng)的城域網(wǎng)交換機性能難以滿足需求;如數(shù)據(jù)中心設(shè)備高密度擺放,傳統(tǒng)城域網(wǎng)交換機橫插板的左右風道設(shè)計也不能滿高效散熱的需求等。
挑戰(zhàn)驅(qū)動革新
新的應(yīng)用趨勢要求新一代數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)方案必須具備高萬兆寬口密度、40Gbps/100Gbps接口、虛擬化能力、突發(fā)流量吸收、IPv4/IPv6支持、綠色節(jié)能等特征。
新的需求也要求數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)能夠支撐靈活的應(yīng)用擴展能力和一致的業(yè)務(wù)連續(xù)性,層次化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)將向著集約化架構(gòu)發(fā)展,將層次化的網(wǎng)絡(luò)扁平化,復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)模型簡捷化,擺脫物理連接的束縛和空間因素的限制。
從服務(wù)器數(shù)量上看,數(shù)據(jù)中心呈現(xiàn)出一個明顯的發(fā)展規(guī)律:萬臺服務(wù)器規(guī)模的數(shù)據(jù)中心將是發(fā)展方向。同時,隨著單臺服務(wù)器集成的計算核心數(shù)量的增長,其消耗的帶寬也在同步增長,而10GE網(wǎng)卡所采用的硬件加速技術(shù)也使得服務(wù)器的吞吐能力接近線速。
從端口密度來看,一個10000臺服務(wù)器的數(shù)據(jù)中心,如果按照1:4的收斂比,至少需要250個萬兆匯聚端口??紤]核心設(shè)備與其他設(shè)備互聯(lián)的端口,至少需要約300個萬兆端口,且絕大多數(shù)都需要線速端口。
現(xiàn)在相當大的數(shù)據(jù)中心出口帶寬已經(jīng)達到了100Gpbs以上,每年還以50%以上的速度在增長。如果采用傳統(tǒng)的10Gbps接口,則需要用16-40個端口捆綁才能滿足未來一到兩年的需求。采用多端口捆綁不僅消耗了大量的光纖資源,也加大了管理維護的工作量。伴隨著40Gbps/100Gbps標準的最終定稿,一場40Gbps/100Gbps接口的普及風暴很快就會到來。
云計算不僅需要服務(wù)器和存儲實現(xiàn)虛擬化,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備同樣需要與時俱進。虛擬化的網(wǎng)絡(luò)不僅可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的動態(tài)調(diào)配、在線擴展,也簡化了網(wǎng)絡(luò)配置與管理,大大提高數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的可靠性和可用性。由于不同時間服務(wù)器上分布的應(yīng)用都是動態(tài)調(diào)配的,服務(wù)器之間交換頻率也較現(xiàn)在獨立應(yīng)用高許多,所以云計算環(huán)境下流量特征更為復(fù)雜、更難預(yù)測。
革新助力成長
回顧建設(shè)初期,各級領(lǐng)導(dǎo)對基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)平臺的建設(shè)非常重視,,中國西部信息中心最終選擇了H3C提供的高性能、高可靠、易擴展、綠色節(jié)能的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)方案來搭建中國西部信息中心基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)平臺。
當前,整個中國西部信息中心對外數(shù)據(jù)吞吐量達到上百Gbps,具備擴至1Tbps以上的能力。如此巨大的數(shù)據(jù)吞吐量,使得中國西部信息中心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備必須具備高密度的10GE、40GE甚至100GE端口,并且所有端口能夠?qū)崿F(xiàn)無阻塞的線速轉(zhuǎn)發(fā);同時具備超大的分布式數(shù)據(jù)緩存能力,嚴格保證在突發(fā)流量頻繁時不丟包。
因此,中國西部信息中心采用了擁有576個10GE端口的數(shù)據(jù)中心級交換機S12518作為網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備,借助其大吞吐量的技術(shù)優(yōu)勢,來應(yīng)對數(shù)據(jù)交換壓力。同時,采用具備高密度接入能力的S7610來擔任網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備,從而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的扁平化,將傳統(tǒng)的三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)簡化為兩層,進一步保證網(wǎng)絡(luò)的帶寬能力。
西部信息中心在網(wǎng)絡(luò)整體設(shè)計和設(shè)備配置上還均按照冗余要求進行了設(shè)計,以保證其核心業(yè)務(wù)的不中斷運行。核心設(shè)備采用主控板和交換網(wǎng)板物理分離設(shè)計,在網(wǎng)絡(luò)連接上消除單點故障,提供關(guān)鍵設(shè)備的冗余切換。關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的物理鏈路采用雙路冗余連接,按照負載均衡方式工作,關(guān)鍵主機可采用雙路網(wǎng)卡來增加可靠性。
更重要的是,中國西部信息中心的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都采用了H3C的 IRF2(第二代智能彈性架構(gòu))虛擬化技術(shù)。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)冗余機制都是利用VRRP結(jié)合STP來實現(xiàn)的,VRRP存在一主一備,STP存在阻塞端口的問題,兩條鏈路不能同時使用,帶寬利用率不高。而采用核心層、接入層設(shè)備IRF2虛擬化后,通過跨設(shè)備的鏈路聚合技術(shù)輕松實現(xiàn)了鏈路的負載均衡,兩條鏈路雙活,大大提高了帶寬利用率,保護倒換時間也從原來的2~4秒縮短到50ms以內(nèi),達到電信級的可靠性要求,讓西部信息中心網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可靠性得到了充分保障。
經(jīng)過此番擴容,中國西部信息中心在軟硬件上得到極大提升,除了傳統(tǒng)的IDC業(yè)務(wù)外,還分別為中國電信集團公司、中國電信四川公司提供業(yè)務(wù)云、支撐云資源池的云計算服務(wù)。將來,中國西部信息中心將加速以云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、三網(wǎng)融合為代表的前沿信息技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用,通過構(gòu)建***信息產(chǎn)業(yè)多維匯聚平臺,形成立足西部、輻射全國、面向全球的移動互聯(lián)網(wǎng)時代的綜合信息服務(wù)基地、前沿技術(shù)實驗基地和對外合作發(fā)展基地。