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在中國(guó)信息化發(fā)展史的卷軸上，“中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所”(以下簡(jiǎn)稱”中科院高能所”)始終占據(jù)著重要的位置。從“中國(guó)第一條國(guó)際計(jì)算機(jī)通訊線路”，到“國(guó)內(nèi)第一個(gè)WWW網(wǎng)站的主人”,中科院高能所在時(shí)代變遷中一直是網(wǎng)絡(luò)信息化發(fā)展的先鋒。不久前，在調(diào)整和擴(kuò)容高能所的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境時(shí)，這里又迎來了一位新的“客人”——銳捷網(wǎng)絡(luò)“牛頓”云架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)核心交換機(jī)(RG-N18000)，那么，這位“牛頓”究竟具備怎樣的能力，來從容應(yīng)對(duì)未來5至8年的科學(xué)項(xiàng)目的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境需求呢?

考核新計(jì)算中心的“5道題”

中科院高能所計(jì)算中心是從事網(wǎng)格應(yīng)用、高性能計(jì)算、海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理、網(wǎng)絡(luò)安全以及數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用等研究的機(jī)構(gòu)，承擔(dān)了高能所與國(guó)際合作的數(shù)據(jù)密集型高性能計(jì)算工作，同時(shí)需要負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境建設(shè)、管理、維護(hù)運(yùn)行任務(wù)。2015年，計(jì)算中心開始建設(shè)新一代高能物理計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，新計(jì)算中心將具備4000個(gè)CPU的超級(jí)計(jì)算能力、超過5PB容量的海量存儲(chǔ)能力以及萬兆骨干網(wǎng)絡(luò)。為了保障與國(guó)際相關(guān)科研機(jī)構(gòu)的緊密連接，首先需要解決的，就是核心網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)問題。

項(xiàng)目負(fù)責(zé)人表示：“高能所數(shù)據(jù)中心現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境從2008年起正式運(yùn)行，由于原有設(shè)備老化問題，該網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的故障率、擴(kuò)展性、可管理性都存在嚴(yán)重的不確定性。而本次數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)環(huán)境設(shè)計(jì)和建設(shè)，旨在結(jié)合當(dāng)前和未來數(shù)據(jù)中心的需求，從全局考慮、重新梳理和規(guī)劃數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，建設(shè)一個(gè)邏輯和物理結(jié)構(gòu)清晰、滿足自動(dòng)化接入控制的高可靠、高性能的智能化新型數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。”

另外，這次升級(jí)項(xiàng)目還需要重新規(guī)劃數(shù)據(jù)中心同其它網(wǎng)絡(luò)環(huán)境(如辦公網(wǎng)絡(luò)、加速器控制網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)獲取網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)等)之間的區(qū)域連接和接口。具體目標(biāo)包括以下五個(gè)方面：

• 以網(wǎng)絡(luò)接入即服務(wù)的理念，合理制定服務(wù)的類別和邏輯關(guān)系;
• 設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)具有健壯性、安全性和核心業(yè)務(wù)無網(wǎng)絡(luò)單點(diǎn)故障的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境;

第三、規(guī)劃數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心管理網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)邏輯和物理隔離;

第四、合理規(guī)劃數(shù)據(jù)中心各邏輯區(qū)域和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)類別;

第五、合理規(guī)劃數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)同園區(qū)其它網(wǎng)絡(luò)區(qū)域的邏輯關(guān)系，盡量做到不同功能區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境邏輯獨(dú)立、互不影響。

牛頓來解題：憑實(shí)力說話

“新一代數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)要求具備高可靠、高帶寬、低延遲、可擴(kuò)展、易管理等特點(diǎn)，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備支持可編程控制、支持多路徑互連、多路徑負(fù)載均衡、IPv6、虛擬化、SDN以及統(tǒng)一管理等特性。在這些目標(biāo)確定之后，我們進(jìn)入到網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)和設(shè)備選型階段。雖然之前曾經(jīng)與不少國(guó)際知名廠商都在網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目上有過合作，但核心設(shè)備上的競(jìng)爭(zhēng)，大家都在一條水平線上，必須用產(chǎn)品實(shí)力說話。”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人說。

隨著中科院高能所計(jì)算中心網(wǎng)絡(luò)升級(jí)項(xiàng)目的正式啟動(dòng)，許多網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商在超級(jí)計(jì)算業(yè)務(wù)的“高門檻”下被逐一淘汰。經(jīng)過多輪評(píng)估之后，銳捷網(wǎng)絡(luò)的RG-N18000牛頓云架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)核心交換機(jī)，憑借業(yè)界頂尖的強(qiáng)大性能，以及以“簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)”為核心的產(chǎn)品理念，最終獲得了高能所的認(rèn)可。

最后確定的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案分為管理網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，管理網(wǎng)絡(luò)采用千兆星型以太網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)，而數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)則采用 10G/40G 星型以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)。

“牛頓”來了之后

2臺(tái)RG-N18000云架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)核心交換機(jī)，成功構(gòu)建了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)核心交換模塊，全面實(shí)現(xiàn)了高能物理所計(jì)算中心網(wǎng)絡(luò)升級(jí)的目標(biāo)，其高性能的特點(diǎn)更得到一線工作人員的高度認(rèn)可。

首先，RG-N18000采用先進(jìn)的CLOS多級(jí)多平面交換架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)與控制平面完全分離，配置獨(dú)立的交換網(wǎng)板與高密度的40G端口線卡，確保各端口間全線速無阻塞轉(zhuǎn)發(fā)，并且將來可平滑擴(kuò)展至100GE以太網(wǎng)端口，提供持續(xù)的帶寬升級(jí)能力和業(yè)務(wù)支撐能力，滿足了計(jì)算中心未來5至8年的應(yīng)用需要。

其次，RG-N18000支持超低時(shí)延技術(shù)，時(shí)延最低可達(dá)0.5μs，能更好的面對(duì)高性能計(jì)算的應(yīng)用場(chǎng)景，保證了超算中心場(chǎng)景中高速傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)需求。

最后，支持超大分布式緩存設(shè)計(jì)技術(shù)，每端口可實(shí)現(xiàn)200ms緩存，能更有效的應(yīng)對(duì)高性能計(jì)算等網(wǎng)絡(luò)突發(fā)流量的要求，確保突發(fā)流量不丟包。

值得一提的是，“牛頓”使用了最新的VSU3.0(Virtual Switch Unit，虛擬交換單元)虛擬化技術(shù)，支持2.56Tbps的超大虛擬化帶寬，確保了核心交換平臺(tái)多業(yè)務(wù)承載的靈活性、穩(wěn)定性和安全性。

在數(shù)據(jù)中心的接入層，銳捷采用了多臺(tái)RG-S6220萬兆TOR交換機(jī)配合“牛頓”的工作，負(fù)責(zé)接入各類業(yè)務(wù)服務(wù)器。針對(duì)高能所數(shù)據(jù)中心大流量數(shù)據(jù)無阻塞傳輸?shù)囊?，RG-S6220不僅能夠提供強(qiáng)大的緩存能力，并且支持多種先進(jìn)的緩存調(diào)度機(jī)制，通過配置的調(diào)優(yōu)可以保證設(shè)備緩存能力有效利用的最大化。另外，RG-S6220在1U高度內(nèi)最大可提供48個(gè)萬兆接口和4個(gè)40G接口，完全滿足云數(shù)據(jù)中心刀片服務(wù)器、萬兆服務(wù)器無阻塞上聯(lián)的需求。4個(gè)40G接口可捆綁為160G的鏈路，連接核心交換模塊RG-N18000。

“之前我們?cè)谝恍┟襟w上看到了不少銳捷‘牛頓’的報(bào)道，說實(shí)話，也曾對(duì)這個(gè)產(chǎn)品的性能指標(biāo)有些懷疑。但從最終應(yīng)用的效果上看，這款產(chǎn)品確實(shí)有很強(qiáng)的實(shí)力，能夠滿足高性能計(jì)算的高要求，最終協(xié)助我們建立起一個(gè)高速，可靠，暢通的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。” 高能物理所計(jì)算中心相關(guān)工作人員對(duì)“牛頓”的良好評(píng)價(jià)，也是對(duì)民族網(wǎng)絡(luò)企業(yè)成長(zhǎng)的最大肯定!