隨著業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型發(fā)展帶來的信息化系統(tǒng)建設(shè)，云應(yīng)用程序正在快速發(fā)展。單體應(yīng)用程序正在讓位于分布式服務(wù)，推動(dòng)了數(shù)據(jù)中心Q基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)流量的增加，流量的持續(xù)增長也推動(dòng)著數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)往更快、更大帶寬和更低延遲的高速網(wǎng)絡(luò)方向發(fā)展。

Spine+Leaf網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

直到幾年前，大多數(shù)的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)還都是基于傳統(tǒng)的三層架構(gòu)Q，對于大多數(shù)具有像園區(qū)網(wǎng)絡(luò)這樣的縱向(North-South)配置的流量模型來說是很實(shí)用的，而且三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)應(yīng)用廣泛而且技術(shù)成熟穩(wěn)定。

但隨著云計(jì)算的發(fā)展，橫向(East-West)流量在數(shù)據(jù)中心占據(jù)主導(dǎo)地位，涵蓋幾乎所有的云計(jì)算，虛擬化以及大數(shù)據(jù)橫向網(wǎng)絡(luò)在縱向設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲袀鬏敂?shù)據(jù)會帶有傳輸?shù)钠款i，因?yàn)閿?shù)據(jù)經(jīng)過了許多不必要的節(jié)點(diǎn)(如路由和交換機(jī)等設(shè)備)。主機(jī)互訪需要通過層層的上行口，帶來明顯的性能衰減，而三層網(wǎng)絡(luò)的原始設(shè)計(jì)更會加劇這種性能衰減。

由此，就有了IP Fabric概念，IPFabric指的是在IP網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上建立起來的Overlay/隧道技術(shù)。

在這種組網(wǎng)方式中，任何兩臺服務(wù)器間的通信不超過3臺設(shè)備，每個(gè)Spine和Leaf節(jié)點(diǎn)全互連，可以方便地通過擴(kuò)展Spine節(jié)點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的彈性擴(kuò)展。只要遍歷一定數(shù)量的交換機(jī)，可以在幾乎所有數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)中的服務(wù)器節(jié)點(diǎn)之間傳輸流量。該架構(gòu)由多條高帶寬的直接路徑組成，消除了網(wǎng)絡(luò)瓶頸帶來的潛在傳輸速度下降，從而實(shí)現(xiàn)極高的效率和低延遲。

用盒式機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)框式機(jī)

在設(shè)計(jì)和建設(shè)一個(gè)數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)時(shí)，我們需要充分考慮到至少未來5年的技術(shù)、行業(yè)需求發(fā)展和運(yùn)營成本開支，從而更優(yōu)化地使用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心資源服務(wù)于企業(yè)核心業(yè)務(wù)。

在網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)選型是整個(gè)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素之一。傳統(tǒng)的大型網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)選擇框式設(shè)備，以提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的容量上限，并提供的有限的可擴(kuò)展性，但是相應(yīng)的，存在如下的限制和風(fēng)險(xiǎn):

框式設(shè)備總體容量有限，已經(jīng)不能滿足數(shù)據(jù)中心不斷增長的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模需求。

核心框式設(shè)備采用雙連接方式部署，故障半徑高達(dá)50%，無法有效保障業(yè)務(wù)安全。

框式設(shè)備部署實(shí)施復(fù)雜，故障診斷和排除周期長，升級維護(hù)的業(yè)務(wù)中斷時(shí)間長。

為保障后期業(yè)務(wù)擴(kuò)容，框式設(shè)備預(yù)留插槽，使得前期的投資成本提升。

所以在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型方面，我們建議用整網(wǎng)盒式交換機(jī)組網(wǎng)，不同層級的交換機(jī)型號統(tǒng)一，便于維護(hù)團(tuán)隊(duì)快速熟悉，同時(shí)后期的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)調(diào)整，設(shè)備復(fù)用和維修替換提供可操作的空間。

建設(shè)初期的網(wǎng)絡(luò)投資(擁有成本TCO)也大大縮小的同時(shí)，Spine-Leaf(CLOS)架構(gòu)配合盒式交換

機(jī)組網(wǎng)，提供了可橫向擴(kuò)展的能力。即便spine交換機(jī)故障離線，也僅僅影響小部分網(wǎng)絡(luò)帶寬，業(yè)務(wù)完全無感知。后續(xù)擴(kuò)展方面，僅需要根據(jù)數(shù)據(jù)中心的規(guī)模需求，添加交換機(jī)數(shù)量和層級，相應(yīng)的擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的接入容量和骨干網(wǎng)絡(luò)交換容量。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)按需采購和部署，一切服務(wù)與應(yīng)用和業(yè)務(wù)需求。

Overlay網(wǎng)絡(luò)

Overlay網(wǎng)絡(luò)是建立在已有物理網(wǎng)絡(luò)上的虛擬網(wǎng)絡(luò)，具有獨(dú)立的控制和轉(zhuǎn)發(fā)平面，對于連接到Overlay的終端設(shè)備(例如服務(wù)器)來說，物理網(wǎng)絡(luò)是透明的，從而可以實(shí)現(xiàn)承載網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的分離。

在HPC、AI、5G、云計(jì)算場景中的，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)需要滿足帶寬、時(shí)延、穩(wěn)定性的高要求同時(shí)支持網(wǎng)絡(luò)虛擬化。納多德NADDOD與NVIDIA推出支持25/100/200GbE到服務(wù)器、高密度100/200/400GbE Nvidia Open Ethernet Spectrum交換機(jī)和無控制器網(wǎng)絡(luò)虛擬化的開放平臺。可部署在第2層和第3層云設(shè)計(jì)中、基于覆蓋的虛擬化網(wǎng)絡(luò)中，或作為高性能、關(guān)鍵任務(wù)以太網(wǎng)存儲結(jié)構(gòu)的一部分?？煽绺鞣N應(yīng)用領(lǐng)域(例如云計(jì)算、數(shù)據(jù)存儲、人工智能等)提供行業(yè)領(lǐng)先的性能、可擴(kuò)展性、可靠性和價(jià)值。

根據(jù)企業(yè)數(shù)據(jù)中心的發(fā)展趨勢和技術(shù)預(yù)測，數(shù)據(jù)中心將逐步分布式化，多數(shù)據(jù)中心也正逐漸成為數(shù)據(jù)中心發(fā)展的趨勢，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的重要一環(huán)，也將持續(xù)打造超高速網(wǎng)絡(luò)連接，提升系統(tǒng)訪問效率和用戶服務(wù)體驗(yàn)。

NVIDIA Spectrum 以太網(wǎng)交換機(jī)Cumulus Linux為業(yè)界帶來了第一個(gè)開放且無控制器VXLAN 解決方案。它將高度可擴(kuò)展的 BGP EVPN與VXLAN 解決方案相結(jié)合，在許多大型數(shù)據(jù)中心通過Spine，推動(dòng)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的高質(zhì)量-Leaf架構(gòu)在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中提供出色的彈性和低延遲，根據(jù)需要輕松進(jìn)行水平擴(kuò)展發(fā)展。