園區(qū)網(wǎng)“萬兆為王”的時代已經(jīng)來臨
傳統(tǒng)千兆園區(qū)網(wǎng)已經(jīng)很難支撐云、多媒體應用在企業(yè)的推廣,因此園區(qū)網(wǎng)的變革勢在必行。本文將從園區(qū)網(wǎng)主流端口的發(fā)展趨勢來進行分析,表明萬兆園區(qū)網(wǎng)將成為新一代園區(qū)網(wǎng)的主流標準。
傳統(tǒng)千兆園區(qū)網(wǎng)方案降低了端口利用率
根據(jù)Gartner最新的端口出貨量數(shù)據(jù)表明:到2012年,企業(yè)網(wǎng)市場中GE端口的出貨量首次超越FE端口,并且兩者的差距將越來越大。
GE/FE端口出貨量估計(Gartner)
眾所周知,接入層的端口數(shù)在整個企業(yè)網(wǎng)絡中占有絕大多數(shù),這表明千兆到桌面已經(jīng)成為現(xiàn)代企業(yè)網(wǎng)絡的首選。
此時出現(xiàn)一個疑問,接入層采用千兆,那么匯聚層和核心層則應該采用什么樣的鏈路?
傳統(tǒng)千兆到桌面的方案中,多數(shù)在匯聚層采用GE端口捆綁的模式來實現(xiàn)匯聚,并且核心層與匯聚層合二為一。在早期,這樣的方案可以有效的保護企業(yè)的投資,但長期來看,這樣的方案只是一個過渡方案,其最大的問題在于:大幅降低交換機端口利用率。例如一臺24口千兆接入層交換機,10個GE端口用于接入終端,則還需要10個GE端口捆綁作為上行,否則網(wǎng)絡設計上就存在收斂。此時整個交換機用于接入終端的端口利用率僅為50%左右。
低的端口利用率意味著低的投資回報率。
為解決相應的問題,必須在匯聚層直接采用萬兆高帶寬的單端口。
10GE/40GE端口的產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)成熟
社會對信息化的追求直接導致了網(wǎng)絡對高帶寬的追求,由此催生了以太網(wǎng)各種標準。從1982年推出IEEE802.3(10M)標準至今,以太網(wǎng)標準已經(jīng)發(fā)展到100GE,而不同標準從概念化到產(chǎn)業(yè)鏈成熟(即可規(guī)模商用)的時間也在逐漸縮短。如圖所示,10GE/40GE的商用速度明顯快于FE和 GE(100GE產(chǎn)業(yè)鏈在近年內也即將成熟),這表明了社會對信息化的追求的速度在不斷加快,人們希望更快的使用最新的技術。
以太網(wǎng)標準成熟趨勢
為什么我們認為10GE/40GE的產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)成熟:
1. 業(yè)界主流交換機供應商均在全系列(接入/匯聚/核心)交換機上支持了10GE接口,在匯聚/核心交換機上也都支持了40GE接口。以華為公司為例,S9700交換機整機支持576個10GE端口,目前是業(yè)界最高規(guī)格。
2. 10GE/40GE端口的價格大幅下降,以10GE為例,現(xiàn)有一個10GE端口的售價遠遠低于10個GE端口的售價。加上提升的端口利用率,企業(yè)在構建一個無收斂的萬兆園區(qū)網(wǎng)時,所付出的投資已經(jīng)小于傳統(tǒng)組網(wǎng)模式。
3. 10GE端口逐漸得到企業(yè)認可,出貨量不斷攀高。根據(jù)Gartner的估計(圖3),10GE端口在企業(yè)網(wǎng)絡的出貨量在未來幾年將持續(xù)走高,CAGR高達45.2%。
10GE端口出貨量估計(Gartner)
可以看出,萬兆進入園區(qū)網(wǎng)的條件已經(jīng)具備,此時企業(yè)更關心的是:引入萬兆后,園區(qū)網(wǎng)帶來的業(yè)務體驗是否能有質的提升?
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萬兆園區(qū)網(wǎng)大幅提升企業(yè)的信息化能力
帶寬大幅提升意味著企業(yè)可以部署更多的大數(shù)據(jù)量業(yè)務,也就意味著每一次企業(yè)網(wǎng)絡的帶寬升級都會促進企業(yè)信息化程度的提升。
1、在FE時代,企業(yè)信息化的程度很低,企業(yè)對網(wǎng)絡的需求僅限于基本的網(wǎng)絡互聯(lián)、文件共享和郵件收發(fā)。均為非實時的小數(shù)據(jù)量業(yè)務。
2、在GE時代,企業(yè)信息化進程大幅提升,已經(jīng)進入集成階段,少量企業(yè)已經(jīng)進入數(shù)據(jù)管理階段。此時,完整的企業(yè)辦公系統(tǒng)已經(jīng)開始支撐企業(yè)運作,并且企業(yè)可以通過普通清晰度的視頻會議、語音通信來提升溝通效率,降低運作成本。
3、在10GE時代,企業(yè)信息化的進程勢必進入成熟階段,并通過開展更多的新興業(yè)務來保證信息化程度的持續(xù)提升。因此,企業(yè)開展的業(yè)務將越來越多:
臨場式的高清智真系統(tǒng)、桌面式的高清智真系統(tǒng)將成為企業(yè)提升溝通效率、降低運作成本的首選。例如每個開發(fā)人員的辦公桌上都放置高清顯示器和攝像頭,不同地域的開發(fā)人員直接通過桌面智真系統(tǒng)進行實時溝通,加快產(chǎn)品開發(fā)速度。
桌面云、云計算、云存儲將成為企業(yè)降低IT運維復雜度與成本的關鍵。
物聯(lián)網(wǎng)幫助企業(yè)拓展業(yè)務。
隨時隨地的高速移動辦公,例如BYOD(Bring your own device)有助于企業(yè)與客戶保持最近距離的同時,又提供最快響應速度。
園區(qū)網(wǎng)業(yè)務發(fā)展趨勢
當然,還有越來越多的移動性、多媒體、云業(yè)務將成為企業(yè)園區(qū)網(wǎng)業(yè)務的主流。而這些業(yè)務都有共同特點:大量占用帶寬,特別是縱向帶寬(接入<—>匯聚<—>核心)。
首先,無線接入的優(yōu)勢在于可讓多個用戶同時通過一個接入點訪問網(wǎng)絡,目前802.11n的AP接入帶寬已經(jīng)達到600Mbps以上,接入帶寬為1Gbps的802.11ac的AP也即將上市,因此無線園區(qū)的普及意味著流量的增長將是爆發(fā)性的。
再以高清視頻為例,現(xiàn)階段主流1080p的高清視頻需要占用10M帶寬(視頻突發(fā)所占帶寬最大可達5倍),并且?guī)淼臉I(yè)務體驗仍然無法達到人們的期望。很快超高清視頻(藍光甚至更高級別)也將成為主流,而這些視頻對帶寬的需求將突破50M甚至100M。
可以看到,當匯聚層僅采用千兆或千兆捆綁時,無法滿足新業(yè)務的需求。只有將匯聚層升級為萬兆,提高無阻塞的大帶寬,并利用萬兆交換機的大緩存,才能更好的采用新業(yè)務來支持企業(yè)信息化的演進。
萬兆園區(qū)網(wǎng)架構
如圖所示,三層架構(接入/匯聚/核心)適用于大中型企業(yè),而圖6所表示的兩層架構則更加適用于小型企業(yè)。
萬兆園區(qū)網(wǎng)三層組網(wǎng)架構
萬兆園區(qū)網(wǎng)兩層組網(wǎng)架構
目前業(yè)界主流交換機供應商都提供支持萬兆端口的交換機,但僅有萬兆是不夠的。企業(yè)在部署網(wǎng)絡時還需要考慮如下關鍵點:
完整的解決方案
不同的企業(yè)有著不同的行業(yè)需求,尋找一個可提供有針對性的端到端解決方案的供應商,將能節(jié)省企業(yè)大量設計、部署和運維成本。目前華為公司在業(yè)界率先提出萬兆園區(qū)網(wǎng)解決方案,依據(jù)端到端的網(wǎng)絡產(chǎn)品和差異化的解決方案來幫助企業(yè)提升信息化能力。
高端口密度
越高的端口密度則意味著越低的硬件投資。目前從業(yè)界的單機GE端口密度、10GE端口密度和40GE端口密度來衡量,華為公司的S9700/S7700/S5700等全系列萬兆交換機均處于業(yè)界第一。
設備平滑升級
隨著更占用帶寬的業(yè)務出現(xiàn),核心層采用100GE也必將成為主流趨勢。因此為保護企業(yè)投資,現(xiàn)有核心交換機的硬件架構必須要支持未來的100GE板卡。而 100GE的準入門檻很高,一般廠商無法進入,僅有少量業(yè)界領先廠商支持。華為全系列核心交換機/匯聚交換機均平滑升級,以支持100GE端口,也處于業(yè)界領先。
低能耗
隨著轉發(fā)能力的提升,設備的功耗也不斷增加。如何在不影響業(yè)務的影響下節(jié)能減排也是園區(qū)網(wǎng)設計者必須考慮的問題。我們來算筆賬,一般企業(yè)全年只有2/3左右為工作日(假設為250天),而即使在工作日,也只有上班時間需要使用網(wǎng)絡(假設為8小時),這樣全年實際只有2000小時(250天*8小時)需要使用網(wǎng)絡(尤其是設備量最大的接入網(wǎng)絡)。不采用任何節(jié)能方案時,交換機需要為7*24小時工作,全年需要運行8760(365天*24小時)??梢娙曛挥胁坏?/4的時間網(wǎng)絡是處于有效運作,特別是接入網(wǎng)絡。因此,網(wǎng)絡如能根據(jù)流量進行深度休眠,必將大幅減少網(wǎng)絡能耗。在這方面,華為獨有AMH節(jié)能方案融合了休眠、EEE等技術,實現(xiàn)接入層、匯聚層、核心層的逐層休眠,最終使整網(wǎng)減少超過30%的能耗。
總結
無論是業(yè)務需求還是產(chǎn)業(yè)成熟度均表明新的園區(qū)網(wǎng)時代已經(jīng)來臨,萬兆園區(qū)網(wǎng)必將成為首選。企業(yè)只有通過構建一個先進的、有預見性、可擴展的萬兆園區(qū)網(wǎng),才能更快速的部署多種新業(yè)務來提升企業(yè)運作效率,降低端到端網(wǎng)絡投資成本。