隨著IT部門為服務(wù)器添加輸入/輸出密集型和通信密集型的應(yīng)用程序，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)面臨的壓力顯著加大。

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圍繞1 GbE安裝的系統(tǒng)不再高效;在許多情況下，替換技術(shù)：10 GbE同樣是個(gè)網(wǎng)絡(luò)瓶頸。

幸好有不止一種方法可以疏通擁堵的網(wǎng)絡(luò)流量，從成本低、見效快的對(duì)策，到戰(zhàn)略性資本投入和重組，不一而足。新技術(shù)勢必會(huì)提升網(wǎng)絡(luò)容量，而采用網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)已借助多通道以太網(wǎng)，克服了主干網(wǎng)的性能瓶頸。在一些情況下，運(yùn)營方面的簡單組織也能緩解擁堵情況。

將存儲(chǔ)與服務(wù)器放在一起

改變數(shù)據(jù)流是一種成本低、見效快的方法，可以克服網(wǎng)絡(luò)瓶頸。一個(gè)例子就是讓數(shù)據(jù)從聯(lián)網(wǎng)存儲(chǔ)流向服務(wù)器。

谷歌公司將聯(lián)網(wǎng)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)和多臺(tái)服務(wù)器放在同一處，然后安排應(yīng)用程序使用來自附近存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。這種方法讓你可以為機(jī)架內(nèi)交換機(jī)添加成本低廉的端口，或者甚至可以有兩只交換機(jī)，從而允許節(jié)點(diǎn)上有雙以太網(wǎng)端口。這還很容易在存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)上有四個(gè)或更多個(gè)端口，因而消除了網(wǎng)絡(luò)瓶頸，允許數(shù)據(jù)迅速進(jìn)出。機(jī)架內(nèi)幾乎所有數(shù)據(jù)流都通過架頂式交換機(jī)系統(tǒng)來傳輸(時(shí)延低)，因而大大減少了主干網(wǎng)流量。

數(shù)據(jù)庫

數(shù)據(jù)庫不一樣。如今***效的系統(tǒng)使用一大批動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)雙列直插式內(nèi)存模塊，建立內(nèi)存中數(shù)據(jù)庫。理想情況下，IT部門購買一批定制的新服務(wù)器――其中一些服務(wù)器的DRAM存儲(chǔ)量高達(dá)6TB，不過舊服務(wù)器也可以用。

內(nèi)存中架構(gòu)的補(bǔ)充機(jī)制就是將高速固態(tài)硬盤(SSD)存儲(chǔ)系統(tǒng)添加到服務(wù)器中。這可以用作DRAM的暫存緩沖區(qū)，也可以用作聯(lián)網(wǎng)存儲(chǔ)資源。這兩種方法都減輕了網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，但10 GbE網(wǎng)絡(luò)可能速度太慢，跟不上買來不到一年的系統(tǒng)，即便每臺(tái)服務(wù)器兩個(gè)端口也是如此。

虛擬化

虛擬化在x86服務(wù)器集群中很普遍，它帶來了自己的網(wǎng)絡(luò)瓶頸問題。眾所周知，趨于飽和的網(wǎng)絡(luò)經(jīng)常出現(xiàn)啟動(dòng)風(fēng)暴(Boot storm);即使在穩(wěn)定狀態(tài)運(yùn)行中，創(chuàng)建實(shí)例也會(huì)增添負(fù)擔(dān)，因?yàn)閿?shù)GB的數(shù)據(jù)會(huì)從聯(lián)網(wǎng)存儲(chǔ)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到服務(wù)器。

在這種情形下，就需要將傳統(tǒng)虛擬化技術(shù)換成容器模式。這意味著，放棄針對(duì)任何操作系統(tǒng)可靈活創(chuàng)建實(shí)例的優(yōu)點(diǎn)，但這通常不是個(gè)問題。

容器方案可減少網(wǎng)絡(luò)流量，需要服務(wù)器中的每個(gè)實(shí)例使用容器支持的同一個(gè)操作系統(tǒng)。單一操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序架構(gòu)節(jié)省了DRAM空間，因而得以讓實(shí)例數(shù)量翻番，啟動(dòng)速度很快。不過，如果實(shí)例中的應(yīng)用程序是網(wǎng)絡(luò)密集型或輸入/輸出密集型，同樣的壓力還會(huì)是出現(xiàn)。

未來的技術(shù)對(duì)策

使用40 GbE(四通道)鏈路的交換機(jī)間連接很常見，我們期望100 GbE代替10 GbE。這股潮流因企業(yè)紛紛部署支持四通道的25 GbE鏈路以及部署成本相對(duì)低廉的100 GbE鏈路(用于存儲(chǔ)設(shè)備和交換機(jī)間連接)而水漲船高。

有了25 GbE，數(shù)據(jù)中心可以使用機(jī)架內(nèi)的現(xiàn)有線纜和交換機(jī)間的現(xiàn)有線纜。遺憾的是，你無法改造適配器，而是使用PCIe卡或新的節(jié)點(diǎn)。即使如此，盡快更換架頂式交換機(jī)以建立10/100 GbE環(huán)境，將大大提升整體的集群性能。

這項(xiàng)新技術(shù)正在迅速進(jìn)入市場，體現(xiàn)了云服務(wù)提供商們的需要。交付25 GbE鏈路的項(xiàng)目一般問世不到12個(gè)月，需要通過IEEE的認(rèn)證方可上市。用于生產(chǎn)環(huán)境的網(wǎng)卡和交換機(jī)定于2015年下半年面市。

另外還有50 GbE雙通道這種方案可供選擇。更快的速度有望符合運(yùn)行內(nèi)存中大數(shù)據(jù)分析任務(wù)的更龐大服務(wù)器，每臺(tái)服務(wù)器可能至少有兩條鏈路。由于當(dāng)下的趨勢是，這些服務(wù)器和高性能計(jì)算系統(tǒng)擁有核心數(shù)量眾多的CPU或GPU，預(yù)計(jì)數(shù)據(jù)匱乏(data starvation)是個(gè)問題，將大量數(shù)據(jù)裝入到數(shù)TB內(nèi)存所用的時(shí)間也是個(gè)問題。

基于軟件的解決方案也可以克服瓶頸。軟件定義網(wǎng)絡(luò)可以將主干網(wǎng)線路上的工作負(fù)載分?jǐn)偟街T多服務(wù)器上。

由于存儲(chǔ)和架構(gòu)性能迅速提高，網(wǎng)絡(luò)會(huì)在未來十年成為創(chuàng)新前沿，所以發(fā)展步伐應(yīng)該很迅速。

原文標(biāo)題：Dissolve a network bottleneck with these techniques