云计算数据中心网络技术新趋势

  数据中心存在已经有很长时间，从最初的大型机/小型机加上终端，到强客户端的CS模式，然后到瘦   客户端的BS模式，数据中心一直存在于一个局域网范围内。云计算数据中心，相当于把一个局域网内 的计算模式，推广到了整个Internet。客户端变得更为多元化和可移动，数据中心本身则更为庞大，离最终用户的物理位置更为遥远。

　　促使云化过程变得技术可行、经济可行的一个重要因素就是，基础承载能力的提高和费用的降低。于是，我们看到越来越多的大型云计算数据中心已经建成或正在动工，在制冷、电价、税收、甚至空气清洁程度上的考量，使得大量数据中心集中部署在某些具有优势条件的地点，国内有鄂尔多斯，欧洲有爱尔兰都柏林，服务器的规模也从5万台，向着20万台、30万台、100万台攀升。

　　云计算数据中心的建设也对数据中心内部、之间的承载提出很多新的要求，一系列新技术应运而生，部分已经得到初步实际应用，一些还处于萌芽。个人认为，下面的几个新技术，将会是大的变革和机会点，无论是网络设备提供者，还是数据中心的建设者，都值得重点关注。

　　25G以太网在未来几年内会成为TOR的主流。大的横向流量需求、unicast模型，促进了10G TOR，40G、100G汇聚短距离端口的量产，10G服务器在IDC的部署逐步变为主流。美国主流新建的IDC都是10G服务器，内置10G-baseT的以太网服务器，具有最好的性价比，要求更低时延的用户会直接选用10G光纤。但对于TOR和服务器来说，以太网从10G跳到40G并不是一个最好的选择。首先是服务器自身性能的限制，CPU性能按摩尔定律来提升也是2倍左右，而不是4倍；其次是成本会比较高，在物理层上，40G是4对10G serdes（串行器/解串器），25G则会是1对25G serdes，100G可以是4对25G serdes，选择25G会更节省接口数目，降低成本。我们预估，25G以太网会在10G TOR大量部署后，成为下一代的服务器和TOR典型配置。

　　对数据流量的把控会成为数据中心运营者的核心能力，也会是设备和方案提供商的主要投入点。传统的互联网，是基于IP地址的转发，数据包一经发出，可以沿着不同的路径到达目的地。多路径的普遍存在，提高了网络的整体吞吐量和健壮性，对于上层业务来说，这个路径是不透明的，所有添加其他因素的转发如流量工程，都是复杂和不彻底的。而在新一代IDC网络中，首先需要对具体的流量发生有可以展示的模型，不仅仅是传统意义上的端口瞬时流量、带宽利用率、丢包率，而是展示基于上层业务的流量状态，例如对于具体的搜索业务，可以看到搜索业务本身占用的网络带宽、不同服务器之间的流量占用和时序关系、不同流量的时延状态等。然后是可以控制的转发，这个转发不仅仅是基于传统的MAC、IP、MPLS label的，而是具有两个特殊之处：第一是基于业务需求的转发，可以是基于流量模型的，也可以是基于QoS的、基于session的、基于用户业务配置的；第二是可以动态调整的转发，也就是同样一条数据流，在转发策略改变时，转发的路径和QoS也可以随之改变 。目前来看，传统的技术满足上述要求会非常勉强，而SDN和OpenFlow的架构是一个相对比较理想的方案，通过用户自定义的APP，用户对于流量的把控能力得以提高，可以逐步开发出更适宜自身业务需要的流量转发模式，从而更好地运营自己的IDC。

　　开源和白牌，会成为网络设备领域内不容忽视的力量。同样的故事已经在PC、服务器、手机市场上演过。网络设备更为封闭，厂家有专有的硬件、协议栈、网管系统，软硬件的绑定性非常强。但近期事情有所变化，SDN技术从某种意义上讲，解耦了设备的软件、硬件，现在已经有OEM、ODM硬件加第三方软件的盒式交换机产品；NFV技术，用通用的X86 CPU架构，取代了通信专用芯片，可以提供通用的硬件架构；facebook的OCP计划，直接开源了交换机的硬件设计和软件；Opendaylight组织开源了OpenFlow控制器。开源和白牌，促进了技术的进展、融合、创新，会成为越来越重要的力量，作为传统网络设备提供商，要做的是拥抱创新，发掘新的机会。

　　网络设备虚拟化可能并不是必须的。服务器的虚拟化对于IaaS提供商来说基本是必须的，可以更好地开通、维护新老业务，对应网络要提供大二层承载。NVO3的几个技术提供了L2 over L3的方案。而网络设备的虚拟化的主要场景是网络的虚拟隔离和高等级的多租户，对于IDC的运营者意义不是很大，反而会提高网络设备的复杂度和成本。目前业界最高的IDC交换机能够做到1虚8，一个2万台服务器的数据中心，如果每个服务器可以做4个虚拟机，那就是8万个虚拟服务器，但用设备虚拟化的方式，对于网络只能虚拟化为8个虚拟网络，数量上的巨大差别不可能把虚拟网络和虚拟服务器一起出租给用户。可行的方案，可以做网络部分的虚拟化，也就是利用传统VLAN、VRF的方式来隔离转发，而不是转发、控制的完全隔离。

　　展望未来，数据中心网络会有更多的新技术出现，中兴通讯也会继续努力，提供最好的设备、解决方案、服务，与业界同仁一起书写数据中心的美好未来。