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• 基于云计算和虚拟化的新一代数据中心，具备了更加灵活的计算能力，在成本、能耗、部署、管理等各个方面均具有优势，是未来数据中心发展的趋势，但同时其资源配置也对网络平台提出了新的要求...

文/李冰

传统数据中心面临挑战 

　　进入全面的信息化社会，数据中心已经成为像交通、能源一样的重要基础设施，企业离开数据中心，顷刻就会走向崩溃。企业信息化的过程中，传统的数据中心承担了不可或缺的作用，并且至今仍在中小企业中扮演重要角色。但随着企业数据中心大规模集中成为趋势，它面临的挑战也愈加突出。 

　　首先，传统数据中心的系统资源利用率不高。传统数据中心的设计目标，是始终满足峰值性能与不停机。因此，设计时按服务器、存储、网络设备等各类物理设备的峰值性能要求，进行设计和采购。但事实上，除了高峰工作期外，系统资源利用率始终不高，有观点甚至认为，传统数据中心服务器的平均使用率还不足30%。另外，对于大多数企业的数据中心来说，都无法根据业务部门需要做到快速、灵活、动态地调配，因此，来自业务部门的压力以及数据中心本身的可用性压力与日俱增。 

　　其次，传统数据中心由于其孤岛式的体系结构，信息资源不易共享。传统数据中心中的应用与支持它的基础设施是紧密耦合的，通常是基于单个项目需求而建立起来的一个个“资源孤岛”与“信息孤岛”。各个孤岛之间的系统，实际并未打通。同时，大量的存储系统、设备与服务器直接连接，并没有实现存储设备共享。 

　　最后，传统数据中心成本日益高企，能耗和环境保护问题突出。数据中心是能耗大户，已得到了业界的一致认可。有数据显示，随着数据中心的迅速发展，如果不加以控制，未来数据中心能耗将直线上升，2－3年的能耗将超过数据中心自身建设成本；金融危机后，企业对降低IT成本的需求迫切，节能减排也对企业提出了更高要求，迫使其寻求新方式建设新一代数据中心。因此，减少数据中心能耗不单能为企业降低运营成本，更是企业社会责任心的一种体现。 


建设新一代数据中心是大势所趋 

　　Gartner发布的2010年最新技术趋势中，云计算居第一位，重塑数据中心居第五位。云计算的出现，迎合了数据大集中的发展趋势。通过把网络基础设备、计算、存储资源集中和虚拟化，建立更有弹性，更简单、高效的统一架构，让企业能根据应用需求动态调配数据中心资源，从而提高IT基础架构的运行效率，已经成为CIO们的共识。IDC研究报告显示，未来几年中，将会有更多的企业开始尝试建设基于云计算技术的新一代数据中心。 

　　简单说，云就是各种IT应用的集中供给中心，比如存储云、办公云、数据库云等等。云计算的出现，让数据中心具备为客户提供应用服务的能力，而不仅仅是数据服务的能力。 

　　数据中心要实现云计算，虚拟化技术是一个重要的基础，能让数据中心的计算能力、资源配备更为灵活和富有弹性，从而可以更好地为云计算服务。而基于云计算和虚拟化的新一代数据中心，在成本、能耗、部署、管理等各个方面均具有优势，是未来数据中心发展的趋势。 


网络平台是粘合剂 

　　实现了云计算、虚拟化的数据中心，具备了更加灵活的计算能力，但同时其资源配置也对网络平台提出了新的要求。 

　　网络平台像一条条纵横交错的高速公路，连接着服务器、存储等各类数据中心设备。在基于虚拟化和云计算的数据中心中，服务器和存储设备之间的数据读、写、传送，都需要通过这些高速公路完成。如果这条高速公路产生拥塞、崩塌，数据中心的工作效率将受到严重影响，甚至崩溃。 

　　在新一代数据中心中，网络平台承载着“云计算”和“云存储”，是一个基础平台。因此，它的改造和革新，是数据中心向云计算演进的第一步，并且是至关重要的一步。一个简洁、扩展性强的数据中心网络基础平台，将利于计算和存储的虚拟化，实现更有效的负载均衡和更佳的利用率。反之，则将导致新一代数据中心的工作效率和资源利用率低下，基于云计算带来的便利变为空谈。 

　　基于云计算和虚拟化的新一代数据中心网络平台建设，要考虑如下问题： 

　　适配、优化云计算下的计算、存储模式 

　　新一代数据中心在数据的传送、读取方式上与传统数据中心相比有着很大的不同。整个数据中心的服务器、存储成为一体，多台服务器和存储设备之间的数据协同、读写无时无刻不在进行。网络基础平台必须能对这种数据读写模式进行适配和优化，以进一步提升用户获取业务的速度，使其能真正享受云计算带来的便利。
 
　　考虑到数据读取的速度，网络层次越简单，处理速度越快，因此数据中心网络应由三级架构向两级架构（TOR－核心）演变，并且设备具备较大的缓存能力是未来的发展趋势。同时，从数据库架构看，服务器/磁盘阵列在读取数据时，都是基于MAC地址，当数据中心越来越复杂的时候，网络设备的MAC地址表大小就成为一个关键问题。 

　　综上所述，大MAC地址表项、大缓存，将是新一代数据中心交换机的关键技术。
 
　　满足当前流量井喷现状 

　　随着固定宽带、3G和Wi-Fi接入的普及，中国宽带网民数已经达3.6亿（截至2010年6月，CNNIC报告）。与此同时，P2P、视频流量井喷，互联网骨干网的流量每18个月便增长3倍，而这些流量最终都是流向数据中心网络和服务器。数据中心服务器规模达1万台已司空见惯，服务器采用万兆网卡接入更是被行业普遍接受。因此，数据中心网络设备的转发性能、接口密度和容量，成为业务发展的最大桎梏。 

　　具有CLOS无阻塞交换架构，并支持高密度的万兆端口，实现海量业务的线速转发，是当前数据中心网络设备必须具备的能力。 

　　保证数据中心7×24小时不间断工作 

　　企业对IT系统的依赖日益加重。据咨询公司统计，如果数据中心停止工作，对各个行业造成的损失平均每小时将超过100万美金，对于能源、通信、制造业而言，损失更为惨重。而根据统计，数据中心故障的原因中，70%出自网络基础平台。因此，提供高可靠、高稳定的网络基础平台非常关键。 

　　整体来看，网络平台的可靠性分为两级：设备级和网络级。 

　　从设备级可靠性来看，主控和业务处理分离，以及所有关键部件的冗余是数据中心网络设备的入门要求。而从整网的角度看，网络故障倒换业务无感知，是满足新一代数据中心网络7×24小时不间断工作的另一个必备条件。 

　　同时，数据中心网络的扩容升级必不可缺，而扩容升级造成的业务中断同样也是用户无法忍受的，因此数据中心网络必须要具备在线扩容升级能力。 


兼顾现在与未来 

　　作为业界领先的数据通信设备提供商，华为长期专注于数据中心技术的创新与积累。 

　　针对新一代数据中心的发展趋势，华为提供基于S12700系列核心交换机的网络平台解决方案。S12700基于CLOS无阻塞架构设计，具备海量数据的线速转发能力，并提供对云计算和虚拟化技术的完美支持，是构建新一代数据中心的基石。 

　　但是，也有专家认为，对于那些大型企业来说，新一代数据中心取代传统数据中心的过程将在几年内迅速完成，而那些拥有数据中心的中小型企业则不会这么迅速，由于资金的桎梏，他们的转换还需要更长的时间。因此，目前传统数据中心仍然是中小企业建设的主流方向。 

　　针对传统数据中心的建设，华为提供基于S9300系列核心交换机的网络平台解决方案。S9300系列交换机提供业界最大密度的万兆端口，并保持线速转发，能充分满足数据中心流量增长的需求。同时，创新的绿色设计理念，使得其功耗仅为同类产品的1/3，能帮助客户建设真正的“绿色数据中心”。 

　　目前，华为全系列的路由器、交换机、防火墙等数据通信设备已服务全球120多个国家和地区，相关产品和解决方案已经在中国联通、俄罗斯MegaFon、百度、中国银行等运营商和企业客户广泛应用。