本文摘要：本篇文章是由《 計算機(jī)與現(xiàn)代化 》發(fā)表的一篇計算機(jī)論文，計算機(jī)專業(yè)學(xué)術(shù)性刊物、中國科技核心期刊、系中國學(xué)術(shù)期刊綜合評價數(shù)據(jù)庫來源期刊、《中國學(xué)術(shù)期刊(光盤版)》、《中國期刊網(wǎng)》、《萬方數(shù)據(jù)(ChinaInfo)數(shù)字化期刊群》收錄期刊、中國核心期刊(遴選)數(shù)
本篇文章是由《計算機(jī)與現(xiàn)代化》發(fā)表的一篇計算機(jī)論文，計算機(jī)專業(yè)學(xué)術(shù)性刊物、中國科技核心期刊、系中國學(xué)術(shù)期刊綜合評價數(shù)據(jù)庫來源期刊、《中國學(xué)術(shù)期刊(光盤版)》、《中國期刊網(wǎng)》、《萬方數(shù)據(jù)(ChinaInfo)數(shù)字化期刊群》收錄期刊、中國核心期刊(遴選)數(shù)據(jù)庫來源期刊、臺灣中文電子期刊服務(wù)(ceps)資料庫收錄期刊。
虛擬化趨勢是顯而易見、始終如一的,根植于對成本和性能效率、業(yè)務(wù)靈活性以及IT部門生產(chǎn)效率的要求之中。這一趨勢不容忽視。然而,要充分發(fā)揮虛擬化環(huán)境的優(yōu)勢,在用戶連接、資源分配、基礎(chǔ)設(shè)施投資最大化等方面必須考慮某些因素。通過對40/100G以太網(wǎng)(GbE)進(jìn)行有效規(guī)劃和部署,企業(yè)可以消除潛在的障礙,完全實(shí)現(xiàn)虛擬化環(huán)境的優(yōu)勢。
40/100GbE是提高容量的關(guān)鍵,如果規(guī)劃得當(dāng),可提供一條順利的升級路徑,因?yàn)樗鼘⒂诮诔蔀橹鲗?dǎo)標(biāo)準(zhǔn)。作為構(gòu)建下一代虛擬化數(shù)據(jù)中心和園區(qū)環(huán)境的關(guān)鍵基礎(chǔ)之一,40/100GbE已開始走上發(fā)展的快車道。本文將描述面向虛擬化數(shù)據(jù)中心和園區(qū)的40/100GbE架構(gòu)。IT管理人員越來越清晰地認(rèn)識到40/100GbE的顯著優(yōu)勢,看到其作為數(shù)據(jù)中心和園區(qū)商業(yè)建筑互聯(lián)方案的巨大潛力。
在經(jīng)濟(jì)層面,40/100GbE市場的進(jìn)入壁壘不斷降低。將來升級到40/100GbE網(wǎng)絡(luò)時,可以使目前對10GbE網(wǎng)絡(luò)的資本投入得到有效保護(hù)。本文中的以太網(wǎng)交換和光纖布線示例顯示:
55%的交換設(shè)備可以得到保護(hù)
57%的光纖布線投資可以得到保留
在可用性方面,越來越多的供應(yīng)商開始為40/100GbE生態(tài)系統(tǒng)提供解決方案,而以Ethernet Alliance則已多次舉辦40/100GbE技術(shù)的多供應(yīng)商互操作活動。Cisco和CommScope都積極地參與了這些活動。因此,人們在提前部署方面對封閉的供應(yīng)商關(guān)系的擔(dān)憂已經(jīng)消失殆盡。一方面,多家供應(yīng)商的參與提高了市場供貨量,另一方面,市場的廣泛普及降低了部署成本,在這些因素的作用下,40/100GbE基礎(chǔ)設(shè)施成為了一種可靠、明智的投資,目前和未來都是如此。
40/100GbE不斷增加的吸引力使其成為了人們的最佳選擇,成為了新一代高帶寬虛擬化應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)配置。其卓越的性能以及在虛擬化環(huán)境中突出的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢進(jìn)一步促進(jìn)了其普及的步伐。
虛擬化數(shù)據(jù)中心
真正的數(shù)據(jù)中心虛擬化是端到端虛擬化,包括服務(wù)器虛擬化、存儲虛擬化和網(wǎng)絡(luò)虛擬化,可以帶來多種多樣的優(yōu)勢。虛擬機(jī)和虛擬網(wǎng)絡(luò)部署起來非�？旖�。其能效和容量可以根據(jù)各種工作負(fù)載的需求進(jìn)行動態(tài)調(diào)節(jié),不會造成資源浪費(fèi)。災(zāi)難恢復(fù)的速度更快,而且初始和持續(xù)成本也低于傳統(tǒng)的非虛擬化模式。
在走向虛擬化數(shù)據(jù)中心和云的旅途中,數(shù)據(jù)中心管理人員會遇到諸多設(shè)計和運(yùn)營方面的挑戰(zhàn)。網(wǎng)絡(luò)設(shè)計最顯著的一個挑戰(zhàn)是為目前以及可以預(yù)見的未來的應(yīng)用提供足夠的帶寬。借助聚合式網(wǎng)絡(luò)技術(shù),正成為服務(wù)器接入網(wǎng)絡(luò)的事實(shí)選擇的10GbE也可能成為存儲接入網(wǎng)絡(luò)的良好選擇。有了接入層的10GbE,建議在數(shù)據(jù)中心的聚合層和核心層部署40/100GbE,在這些關(guān)鍵部位,40/100GbE可以消除以前妨礙虛擬化數(shù)據(jù)中心發(fā)揮其最大潛力的那些障礙。
虛擬化園區(qū)
在園區(qū)網(wǎng)絡(luò)中,視頻是一種快速增長的應(yīng)用。視頻應(yīng)用不僅僅是視頻會議或視頻流。企業(yè)視頻應(yīng)用包括桌面高清視頻、視頻電話、企業(yè)電視、IP視頻監(jiān)控和其他視頻生成及共享等。自帶移動設(shè)備 (BYOD) 是園區(qū)網(wǎng)絡(luò)中涌現(xiàn)的另一風(fēng)潮。視頻、語音、數(shù)據(jù)和BYOD對園區(qū)的分發(fā)網(wǎng)絡(luò)和核心網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成了極大的壓力。
與園區(qū)中傳統(tǒng)的第2層和第3層網(wǎng)絡(luò)設(shè)計相比,核心網(wǎng)絡(luò)和分發(fā)網(wǎng)絡(luò)可以通過虛擬交換系統(tǒng)(VSS)、利用Cisco Catalyst 6500系列交換機(jī)實(shí)現(xiàn)虛擬化。VSS是一種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)虛擬化技術(shù),將兩個或以上的思科Catalyst 6500系列交換機(jī)匯聚成一個虛擬交換機(jī)。VSS通過自動負(fù)載共享調(diào)節(jié)系統(tǒng)的帶寬容量。VSS通過簡化網(wǎng)絡(luò)、使交換機(jī)管理開銷降低50%以上,從而提高運(yùn)營效率。VSS增進(jìn)持續(xù)通信,不會造成應(yīng)用服務(wù)中斷。VSS可以增強(qiáng)現(xiàn)有的多層交換架構(gòu),而不會從根本上改變架構(gòu),從而增進(jìn)技術(shù)普及和遷移的便利性。
生態(tài)系統(tǒng)
表1列出了思科和康普出品的40/100GbE以太網(wǎng)交換和網(wǎng)絡(luò)布線解決方案示例。
康普SYSTIMAX InstaPATCH 360預(yù)端接光纖解決方案可以支持?jǐn)?shù)據(jù)中心當(dāng)前的10GbE速率,同時為最終的40GbE和/或100GbE升級做好準(zhǔn)備。這些解決方案同時在收發(fā)器和系統(tǒng)兩個層次,在多家供應(yīng)商的封閉式和向公眾開放的環(huán)境中進(jìn)行了測試、認(rèn)證和演示。結(jié)果反復(fù)表明,InstaPATCH 360預(yù)端接光纖解決方案和LazrSPEED多模光纖解決方案遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了IEEE Std.802.3baTM-2010“40G和100G以太網(wǎng)”標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的光纜長度。
SYSTIMAX InstaPATCH 360預(yù)端接光纖解決方案采用的是標(biāo)準(zhǔn)方法B極點(diǎn)方案。選擇該光纖解決方案的客戶不但得到了高性能、優(yōu)質(zhì)的光纖解決方案,同時也買來了放心:無論何時何地需要,其數(shù)據(jù)中心光纖布線基礎(chǔ)設(shè)施都能支持40/100GbE。最終的升級過程可能是一種簡單的程序。圖3所示為SYSTIMAX InstaPATCH 360預(yù)端接光纖解決方案的示例。
旨在實(shí)現(xiàn)最大投資回報的解決方案
借助思科的交換解決方案以及康普的布線解決方案,不但目前可以輕松部署10GbE,未來還能無縫升級到40/100GbE網(wǎng)絡(luò)。 思科Catalyst 6500 E系列底座、6900系列10GbE和40GbE模塊以及Supervisor T2模塊使升級變得無比簡便。通過重新部署共用組件,可以實(shí)現(xiàn)對最終用戶投資的保護(hù)。共用交換組件可能包括一個Catalyst 6500 E系列底座、一個監(jiān)控模塊Sup2T和兩個電源。如圖4中的例子所示,當(dāng)從10GbE升級時,對于40GbE短距(SR)共用組件,最終用戶可以節(jié)省55%的資本費(fèi)用,40GbE長距(LR)則可節(jié)省47%1。
類似地,康普SYSTIMAX InstaPATCH 360預(yù)端接光纖解決方案可實(shí)現(xiàn)10GbE到40/100GbE的無縫遷移,同時還能有效保護(hù)投資。典型的預(yù)端接多模光纖通道由設(shè)備、跳線、配線架或托架和多多芯推拉式 (MPO)中繼電纜構(gòu)成。圖5分別展示了10G、40G和10G以太網(wǎng)鏈路中的光纖信道。值得注意的是,圖5中三個信道的共用布線組件都是預(yù)端接中繼光纜。圖5同時為從當(dāng)今的10GbE升級到未來的40GbE或100GbE提供了一條布線基礎(chǔ)設(shè)施遷移途徑。
每條物理以太網(wǎng)鏈路都有一個布線信道。四條10GbE鏈路(或信道)、一條40GbE鏈路、10條10GbE鏈路和一條100GbE鏈路的布線成本分別如圖6所示。其計算方法是,將全部布線組件的成本相加求和,然后除以對應(yīng)速率的以太網(wǎng)鏈路(或布線信道)的數(shù)量,最后得到的商即為該成本。
通過重用共用布線組件——此處為SYSTIMAX InstaPATCH 360中繼電纜和360G2-1U模塊化托架——最終用戶可以在從當(dāng)今的10GbE遷移到未來的40GbE或100GbE時,在多模光纖布線方面節(jié)省57%的資本費(fèi)用。
圖6列出了4x10G和10x10G光纖布線的成本,并分別與相對應(yīng)的40GbE和100GbE進(jìn)行了對比。在此例中,1x40G的光纖布線成本接近4x10G,而1x100G的成本則比10x10G低19%。
您可能感到很奇怪,在從4x10G遷移到1x40G以及從10x10G遷移到1x100G時,MPO電纜的成本為什么會增加呢?這是因?yàn)?對于10GbE,由于有光纖未使用,所以只有部分中繼電纜成本進(jìn)行了攤銷;但對于40G和100G來說,攤銷的是全部中繼電纜的成本。換言之,在4x10G情況下,6個可能光纖電路中只會使用4個,因此,只計算了4/6的成本。類似地,對于10x10G情況,12個可能光纖電路中只會使用10個,因此只計算了10/12的成本。
請注意,對最終用戶來說,57%的投資保護(hù)率并非節(jié)省的唯一成本。當(dāng)分發(fā)層網(wǎng)絡(luò)和核心層網(wǎng)絡(luò)遷移到40/100GbE時,設(shè)備和跳線可以重新用于網(wǎng)絡(luò)的其他部分:比如,10GbE的接入層網(wǎng)絡(luò),甚至光纖信道SAN網(wǎng)絡(luò)。如此一來,最終用戶進(jìn)一步提高投資保護(hù)率。
結(jié)論
40/100GbE的持續(xù)普及已經(jīng)開始重新定義現(xiàn)有的IT格局。這只是虛擬化數(shù)據(jù)中心和園區(qū)所需要的新一代高帶寬連接性能的第一步。隨著40/100GbE繼續(xù)顯現(xiàn)出虛擬化環(huán)境的全部性能和經(jīng)濟(jì)潛力,隨著園區(qū)部署的不斷增多,40/100GbE必將因出色的實(shí)踐性、速率和可靠性,使其作為新標(biāo)準(zhǔn)的地位得到進(jìn)一步鞏固。由于40/100GbE不但能快速發(fā)揮效益,而且提供了一條最佳的升級途徑,因此,慧眼獨(dú)具的IT管理者們必將在任何升級計劃或新部署計劃中將40/100GbE當(dāng)作一個關(guān)鍵的組成部分,尤其是那些需要在數(shù)據(jù)中心之間以及數(shù)據(jù)中心和寫字樓內(nèi)部實(shí)現(xiàn)全園連接的計劃。具體地,憑借卓越的性能和可靠性,今天投資購置思科Catalyst 6500系列交換機(jī)及其40GbE光纖模塊以及康普SYSTIMAX InstaPATCH 360預(yù)端接LazrSPEED和TeraSPEED光纖解決方案,將來必將獲得豐厚的回報。
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