Facebook的下一代數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)
上周五,在美國(guó)愛(ài)荷華州的小鎮(zhèn)阿爾圖納上,F(xiàn)acebook 的一個(gè)新的數(shù)據(jù)中心正式投入運(yùn)營(yíng)。盡管這個(gè)數(shù)據(jù)中心只不過(guò)是這家社交網(wǎng)絡(luò)巨頭肩負(fù)著信息交付的眾多計(jì)算設(shè)施里面的一個(gè),但是相對(duì)而言,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)卻有點(diǎn)特別。
在以往,典型的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通常是一種分級(jí)匯聚的層次型結(jié)構(gòu),越是處在網(wǎng)絡(luò)的上層,對(duì)設(shè)備的處理能力要求就越高。過(guò)去一直是思科、Juniper 等公司壟斷著匯聚層、骨干層的設(shè)備。這些設(shè)備往往價(jià)格昂貴,而且擴(kuò)展能力(相對(duì))有限,一旦網(wǎng)絡(luò)流量增長(zhǎng)到一定地步,唯有整機(jī)替換為下一代新設(shè)備才能支撐。而在 Facebook 的數(shù)據(jù)中心之間的流量是一個(gè)龐大的數(shù)字,其規(guī)模是 Facebook 流出流量的 1000 倍!所以傳統(tǒng)架構(gòu)之下需要很多昂貴的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備才能支撐這種規(guī)模的流量。
為此,F(xiàn)acebook 位于阿爾圖納的新數(shù)據(jù)中心則采用了一種新型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、利用廉價(jià)的架頂交換機(jī)以模塊化的方式解決了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)公司無(wú)法解決的大規(guī)模計(jì)算網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題。
Facebook 的這種數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)叫做“Data Center Fabric(數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò))”。它放棄了傳統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)以及昂貴的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,而是在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)全面部署廉價(jià)的架頂交換機(jī),利用一種全新的路由方式極大地改進(jìn)數(shù)據(jù)中心的通信效率。在這個(gè)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中,其基本單位是一個(gè)個(gè)的 Pod,每個(gè) Pod 包括 48 臺(tái) 10G 帶寬的架頂交換機(jī)以及 4 臺(tái)光纖交換機(jī),每臺(tái)架頂交換機(jī)分別以一條 40G 的上行鏈路與光纖交換機(jī)互聯(lián),向下則接入底層的服務(wù)器。
此外,為了實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)的連通性,F(xiàn)acebook 還設(shè)計(jì)了四個(gè)獨(dú)立的骨干交換機(jī)平面(plane),一個(gè)平面均可擴(kuò)展至 48 臺(tái)設(shè)備。而每個(gè) pod 的每一臺(tái)光纖交換機(jī)都會(huì)與所在平面的每一臺(tái)骨干交換機(jī)互聯(lián)。于是這些 pod 和 plane 就構(gòu)成了一個(gè)模塊化的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌瑥亩梢匀菁{幾十萬(wàn)臺(tái) 10G 帶寬的服務(wù)器,整個(gè)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的對(duì)分帶寬***可擴(kuò)展至幾個(gè) PB。而且這個(gè)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)從網(wǎng)絡(luò)到服務(wù)器全網(wǎng)均采用 3 層協(xié)議(TCP/IP 中的網(wǎng)絡(luò)層),這樣的話數(shù)據(jù)路由可以更加靈活方便,而在網(wǎng)絡(luò)中間層不在需要昂貴的交換機(jī)去處理負(fù)載。
Facebook 這種以大量小型交換機(jī)替代少量大型交換機(jī)可以降低復(fù)雜性并提高可伸縮性,而且小型交換機(jī)競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)也使得網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本大為降低,從而使得數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)不僅更加高效,成本也顯著降低。
除了 Facebook 以外,其他的互聯(lián)網(wǎng)公司也正在朝著這一方向轉(zhuǎn)變。相比之下,傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心將會(huì)日益缺乏競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),這一點(diǎn)值得電信運(yùn)營(yíng)商密切注意,如果不改變其傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心建設(shè)模式,也許未來(lái)就會(huì)被互聯(lián)網(wǎng)公司搶走飯碗。