企业网络如何平滑升级至40G/100G

发布时间:2015-11-7 阅读量:1105 来源: 我爱方案网 作者:

【导读】我爱方案网小编为大家介绍要把企业网络从10G以太网升级为40G和100G以太网,可不像更换交换机和线速卡那么简单,例如为更高的速度需要同步交换机时钟,尤其是在有多厂商设备的情况下;确保时延仍保持在可承受水平;

有几件事必须加以考虑,例如为更高的速度需要同步交换机时钟,尤其是在有多厂商设备的情况下;确保时延仍保持在可承受水平;保证网络设计和网络架构是针对40/100G优化的;确保现有的布线基础设施能够适应带宽4倍到10倍的增加。

用户必须意识到,在从10G向40/100G以太网迁移时,需要确保系统间的精确时钟同步——尤其在不同厂商的设备之间需要精确同步。如果在40/100G网络中的各个系统没有精确时钟同步,就会增加时延,甚至丢包。

行业专家称,时延问题要比大多数人预想的更为严重。在10G以太网中,尤其在高密度情况下,各端口间哪怕是最小的时钟差异都可能导致高时延和丢包。而在40G网络中,时钟差异的数量级更显重要。

这就是对今日数据中心的一个至关重要的要求,因为大量的业务创新都要求更低的时延。

“如果采用RDMA(远程直接内存存取),那么最大的挑战将是不同的时延配置,”Emulex营销与企业发展资深副总裁Shaun Walsh说。RDMA是一种低时延、高吞吐的数据传输技术,应用程序的内存可在各网卡之间直接交换,而无须拷贝到操作系统缓冲区中。

Emulex去年收购了网络性能管理工具开发商Endace。由于越来越多的数据中心和服务提供商开始从10G向40G升级,所以对Endace产品以及具备40G功能的Emulex XE201 I/O控制器的需求均出现了大幅提升。

Walsh预计,40G以太网在未来四五年内就会形成一个7亿美元的市场,达到这个数字所花费的时间大约是10G以太网的一半左右。推动这一市场发展的主要是下一代刀片服务器中板接口及架构、大数据、数据分析、移动视频及移动数据、BYOD和高频交易等,Walsh称。

另一个挑战是为40/100G准备布线基础设施。光纤的适当等级和长度是确保网络平滑、无缝运营的关键。

对用户来说,这是一个很重要的考虑因素,因为网络升级可能意味着其物理场所的全部或部分需要重新布线。因此网络升级有可能意味着一个昂贵的、有破坏性的举措。

在物理层,40G以太网基本上就是4x10G的“管道”。但100G以太网则是4x25G管道,后者对于10G和40G基础设施来说是具有破坏性的。

“100G将会是一个更大的挑战,因为如今我们必须处理一个全新的物理基础设施层,”Walsh说。“光缆、布线,所有的一切都得是全新一代的。”

以快4倍到10倍的速度传输数据,无差错本身也将成为一大挑战。而确保更高等级的系统(路由器和交换机)以这样的速率交付服务,提供不间断的服务质量,是一个同样巨大的挑战。

每个设备完成这些所花费的时间都只有10G网络时的四分之一或十分之一。对路由器来说,这就意味着一方面可执行所有的包检测、排序、查找、过滤、监控、优先级、表更新和注册等操作,同时又能在不丢包、不重发、不增加时延或抖动的前提下满足SLA的要求。

“路由器不只是转发数据包,”Ixia自资深产品管理经理Scott Register说。“还具有运营商级的NAT、应用ID、安全流程和诸如此类的功能。”

有了运营商级的NAT,随着流量负载的增加,问题会更加严重,Register说。除了吞吐量,日益增加的会话容量和更多的并发连接都会随着带宽从10G攀升到40/100G而成为问题。

“我们无法获得更多的TCP或者UDP端口,因为流量更大了,”Register说。“有些问题在低速时显现不出来,但在高速时就成了问题。所以当速度提升时,我们会看到大量的测试在进行。”

这些测试就是部署前的测试。部署后测试要面对的是它自己的一组问题,尤其是在有非常严格的审计与合规要求的企业里。

“对合规、记录e-mail……等安全要求越来越多,这些问题在1G时相当轻松,但是在10G、40G或100G时就真的是越来越困难了,”Register说。“所以如果你想做到这些,就必须有能力实现智能的负载均衡,过滤掉所有不必要的数据,这样你的工具才有可能与高速带宽相匹配。”

Register称,现有的各种过滤和分析工具只能在10G以下速率运行,这更加剧了问题的难度。选择一条40G链路,可能就需要有30个左右的工具,每个工具负责监测这一40G流量的一小部分。

Ixia推出了一台交换机可以放置在生产网络和分析工具之间,就是干这个的。

“可以把我们的交换机放在生产网络和各种工具之间,来进行过滤等工作,例如只查看webserver的流量,只查看很小一部分流量子集,”Register说。“我可以抓取进来的流量,将其在32个分析工具之间进行均衡,可以让流量在一堆联网的工具间循环,如此来保护企业在现有工具上的投资。没有多少工具可以在40G上运行,更没有工具能在100G上运行。所以我们遇到的一个巨大挑战就是,如何在企业的网络基础设施升级时保持流量的可视性。”

然后是40G网络中多厂商设备之间的互操作性挑战。Walsh说,除了各系统间的时钟同步以外,还需要增加一些功能或应用能够测试互操作的稳定性。

“基本的以太网连接不会出什么问题,但我们将会在RDMA中遇到不少挑战,因为此时的时延要比采用RoCE(RDMA over Converged Ethernet)时更低才行。为了满足特殊的需求就需要加载特殊版本的SDN应用,那么当SDN交换机接入通用的以太网时,互操作性还能有保证吗?”

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