| 摘要：当IT建构师试图通过网络扁平化以降低虚拟化环境内的延迟时，他们应该有计划地淘汰那些老旧的无法有效应对流量突增的交换机，并且部署具有充足的、可动态调整缓存容量的交换机，这类交换机能够应对来自服务器与储存架构的任何需求。 |
当我们尝试运用服务器和虚拟存储时，我们需要考量如何实现网络虚拟化的合理化部署，从而获得一个优化的数据中心。虚拟化技术的出现和发展最初是针对生产环境的，如今虚拟化技术已经超越了最初针对生产测试与发展环境的功能要求，IT部门管理者正在致力于了解虚拟化为网络带来的影响。由于多数虚拟化服务器都能够实现对两到十个应用的支持，网络流量情况正在相应的发生变化。
目前，不仅网络流量在不断增长，同时潜在的无法预测的大规模网络流量峰值冲击也已经增多了。对于每一台虚拟服务器来说，每个机架现在都承载着160到400个应用程序。因此，当IT部门管理者在为其数据中心部署更多的虚拟化服务器时必须考虑到上述情况。
当众多的虚拟机器在同一时刻经历大规模网络流量时，数据中心就会出现流量剧增(或者峰值冲击)现象。在过去，由于物理服务器通常运行低效，因此数据中心不曾历经这样的网络流量剧增(或者峰值冲击)现象。然而，随着虚拟化和云计算的应用，服务器实现了更加充分的利用，并且占用空间更少并且集成度更高，因此，数据中心网络流量正在发生着变化。
IDC2010年全球服务器市场预测报告指出，虚拟服务器的增长率远远超过了物理服务器。采用虚拟化技术以前，大多数情况下每台服务器只支持单一应用，这就导致了基础架构的极端低效，这是因为服务器的部署通常是根据高峰应用需求来设置它的规模。这种情况下，服务器的利用率往往仅有10%到20%。在如今的数据中心，由于IT部门管理者是在虚拟化环境中部署应用，每个服务器将可以支持多个应用，这显著的提升了服务器的利用率，可达50%到60%。由于每个虚拟服务器能够支持4到10个应用，一个拥有20台服务器的机架过去仅仅能够支持20个应用，但现在可实现对多达200个应用的支持。
让我来进一步解释一下，如果使用旧服务器，一个机架上仅运行几十个应用程序就会导致网络流量剧增(峰值冲击)的发生，过去我们称之为“网络巨浪”，现在依然是这样称呼。然而，采用较新的高密度服务器后，一个机架内运行的应用程序达到200多个时才会造成流量容量停泊的不匹配。当其中某个应用程序的绑定数据丢失后，这时需要重新进行数据传输，这就会在网络上产生更大的流量，这些流量可能会影响到其它应用程序。
与正常流量剧增状况相比，此类重大的流量剧增(或者峰值冲击)事件发生频率较低。但它们确实存在，而且出现时毫无征兆。正是由于导致此类巨大流量冲击状况的因素复杂多样，才使得流量剧增变得如此不可预期。
但实际上，今天数据中心正在经历另外一个简单的变化，即为了实现商业目标，数据中心正在将上述无法预测的网络流量剧增(或者峰值冲击)当做一个实际存在的问题加以研究，并积极采取积极措施加以防范。如果数据中心不积极采取预防性措施，可能会导致灾难性后果。流量突增(或峰值冲击)可能会持续数秒甚至是一两分钟，这虽然会导致系统会中断，但数据中心却依然在运行中。然而，流量突增(或峰值冲击)产生的影响会以梯级状态呈现，并且可能会持续数小时，甚至在被发现之前对业务产生重大影响。
云计算这个大趋势正在推动网络流量模型不断发生变化。云计算的应用，使得应用程序越来越向少数几个数据中心集中。托管和门户公司正在管理庞大的数据中心，并提供着过去由企业内部IT部门负责提供的计算服务。此外，企业内部IT部门也在发生转变，过去他们拥有多个小型数据中心，现在拥有的数据中心数量减少了但是规模有所扩大，企业内部IT部门越来越趋向集中化。伴随少量大型数据中心的出现，网络正在承载越来越多的流量。由于虚拟化与云计算的迅速普及正改变着网络流量模型，IT部门管理者需要对其数据中心网络进行重新构建。
今天，支持虚拟化数据中心的网络所经历的流量模型不同于以往。随着应用程序的增多，产生的网络流量也在增长，这种变化不仅仅是量的变化，并且流量的模型也有所不同。虽然不断增多的应用程序产生的流量不断增加，但是流量聚合的结果可能是流量波峰/波谷出现频率的降低，这是因为每个应用产生的波峰与波谷会相互影响或抵消。然而，当多数应用在同一时刻产生突发网络流量时，大规模的流量突增(或峰值冲击)将会发生。此类大规模的流量冲击需要更高的服务器密度，并且可能会导致丢包现象，进而导致网络性能低下。
对于传统网络流量而言，丢失的数据包仅需简单的重新传输，网络运行就会变慢。但是，对于存储网络而言，就拿互联网小型计算机接口(iSCSI)来说，数据包丢失后需要被重新传输的可能是含有大量数据的数据段，重新发送会增加网络的承载压力。
随着服务器网络与存储网络流量融合趋势不断加强，iSCSI和光纤通道(FibreChannel)协议被广泛采用，这使得预防数据丢包正变得至关重要。不幸的是，大部分现有的完整标准如数据中心桥接都是针对10G以太网的，而大部分的数据中心无论是服务器还是网络都依然运行在1G的以太网上(尽管拥有多个1G的链接)。
当高度虚拟化的数据中心开始出现流量剧增活动迹象时，IT建构师将必须关注交换架构，以确保该架构能够胜任重大流量剧增的处理工作。但是，如果要设计出大规模流量冲击的临界点——例如在某一特定时间，X个虚拟应用实例运行在拥有Y个核和Z个1G接口的物理服务器上，并在大小为“q”的文件块上，在p%的时间产生一个“突发(Bursty)”网络请求，且“q”又来自于r个文件或数据库——要设计出这样的临界点模型是需要付出昂贵成本代价的。
幸运的是，到目前为止IT构建师无需掌握所有这些变量，而且让数据中心不堪重负甚至可能瘫痪的不可预测高流量冲击频发的时代何时会真正到来还尚未可知。目前，最具成本效益的方式是利用交换机来实现更多的缓存以应对流量剧增的问题。
一个典型的数据中心柜顶式(Top-of-Rack)交换机具有8到16兆字节的缓冲容量。如果超越了这个容量范围，将会发生数据包丢失。避免数据包丢失的传统方法有：(a)寻找多种方式通过“操纵流量阀门”来控制流量，即通过辨别这些“破坏性”的应用程序并“驯服”它们或将这些“沉重”的应用转移到一个独立的网络/机架上;或(b)为问题网络配置更多的带宽，例如新增一个1G接口或通过更昂贵的办法，即把整个基础架构升级到10G;或(c)采用Cadillac方法，部署整合了网络适配器和以太网光纤通道(FCoE)等功能的10G网络基础架构。
然而，现在最新的、具有突破性意义的交换机上市了，它能够提供无阻塞的线速性能以及数千兆的缓存容量。每个端口会被配置特定的缓存容量，运行中如果超出该缓存容量值时，该端口会根据必要程度动态调用庞大的容量池内存库，从而最终确保了缓存容量是可自我调节的，流量剧增只会简单的带来对更大的缓存容量池的调用。
而且，由于该款新型交换机可以提供1G的无阻塞线速性能，IT建构师无需过早的将其基础设施升级到10G，进而有利于保护其数据中心投资。
当IT建构师试图通过网络扁平化以降低虚拟化环境内的延迟时，他们应该有计划地淘汰那些老旧的无法有效应对流量突增的交换机，并且部署具有充足的、可动态调整缓存容量的交换机，这类交换机能够应对来自服务器与储存架构的任何需求。
责任编辑：kelly
评论表单加载中...
