網絡本來是數(shù)據(jù)中心里最為穩(wěn)定的一部分，技術幾十年下來并未發(fā)生根本性的變化。

網絡本來是里最為穩(wěn)定的一部分，技術幾十年下來并未發(fā)生根本性的變化。然而，隨著互聯(lián)網的普及、云計算和大數(shù)據(jù)等新技術的興起，網絡成為了最大的一塊阻礙數(shù)據(jù)中心發(fā)展的絆腳石，對網絡進行改造勢在必行，可是網絡部分的歷史包袱不少，古老的以太網協(xié)議依然是當前網絡唯一廣為使用的協(xié)議（除了存儲網絡）。要適應新形勢、新環(huán)境的發(fā)展需要，網絡必須要引入一些新設備、新技術，這個過程并不是一帆風順的，網絡技術面臨著很大的難題。

 

本文就來詳細說一說，當前擺在我們面前的幾大技術難題，如果能夠盡早攻克，數(shù)據(jù)中心的前途一定會一片光明。

 

 

SFI技術

 

數(shù)據(jù)中心對網絡帶寬要求越來越高，從1M到1G發(fā)展了差不多20年，而從1G發(fā)展到10G用了不到10年，從10G到40G/100G只用了五年，帶寬更新的速度越來越快。單端口200G的設備在2018年也將會在數(shù)據(jù)中心市場上出現(xiàn)。拋開實現(xiàn)這樣高帶寬的光技術不說，要滿足單端口200G的設備線速轉發(fā)也面臨不少技術難題。

 

其實，在數(shù)據(jù)中心網絡中，使用最為廣泛的就是交換機，能提供200G的交換機必然是一些大型的框式設備，前些年網絡設備內部達不到線速是普遍現(xiàn)象，所以經常出現(xiàn)一些端口還沒有線速打滿的情況下，設備已經擁塞了，就是設備內部并不是百分之百線速的，這給數(shù)據(jù)中心擴容帶來了極大不便，所以數(shù)據(jù)中心都要求網絡設備能夠線速。若是不能夠線速，在一塊板卡上提供那么多端口沒有意義，所以網絡設備內部要真正線速是數(shù)據(jù)中心對網絡的基本要求。這給框式的網絡設備提供了很大難題，要在設備內部保證所有的板卡端口線速轉發(fā)。

 

假如一個48口100G的板卡要線速，就需要對一塊板卡要提供4.8T的帶寬，如果是有16個槽位的框式設備，那么內部要提供76.8T的內部帶寬才行，這需要在板卡之間部署大量的連接器，由這些高速連接器實現(xiàn)板卡之間的網絡流量線速轉發(fā)。連接器普遍采用交換矩陣接口 （SFI）技術，SFI技術可為底板和互連提供更快的速度、更多的帶寬和更高的穩(wěn)定性。目前一個通用的連接器有60G帶寬，對于4.8T的板卡，就要部署80個連接器，不僅數(shù)量龐大，而且會占用太多的內部空間，使得設備過于臃腫，提升單個連接器連接速率非常重要，現(xiàn)在也有一些150G，甚至240G的連接器，速度越高穩(wěn)定性就越差。一味提升連接器的速度，會出現(xiàn)管腳震蕩或者錯包，這使得設備運行不穩(wěn)定，所以連接器技術仍在不斷提升當中，在提升連接帶寬的同時，要增加穩(wěn)定性，否則要讓200G甚至400G在交換機設備上實現(xiàn)就是空談，連接器部分是急需解決的首要問題。

 

SDN控制器實現(xiàn)技術

 

SDN是網絡實現(xiàn)自動部署和管理的重要技術，如若真能普及應用，將會極大節(jié)約數(shù)據(jù)中心運維的投入成本，現(xiàn)在的數(shù)據(jù)中心哪個不得儲備一些網絡技術人員，用于日常網絡維護和故障處理。SDN網絡就能將人從復雜繁瑣運維的工作中脫離出來。

 

SDN技術的遠景是美好的，然而現(xiàn)實卻是殘酷的。現(xiàn)在的多來自于傳統(tǒng)的網絡設備制造商，也有一些軟件創(chuàng)業(yè)企業(yè)提供純軟件的SDN控制器軟件，不過網絡設備商并不買賬，對這些軟件并不去主動支持，使得SDN控制器軟件無法在實際中得到應用。網絡設備商可沒閑著，也紛紛推出自己的SDN控制器軟件，但也僅僅實現(xiàn)與自家設備的互聯(lián)與控制，這就造成現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心SDN部署的局面，每個網絡設備商的SDN控制器都和網絡設備綁定銷售。SDN網絡成了封閉網絡，一旦數(shù)據(jù)中心選擇一家設備商的設備，后面擴容也只能選擇這家的，這將是所有數(shù)據(jù)中心都不愿意看到的情況。

 

然而，推動SDN控制器實現(xiàn)統(tǒng)一標準，這就相當于要網絡設備商革自己的命，這樣必然有不少的設備商會消亡，所以實現(xiàn)阻力非常大。當然，SDN技術本身并不存在難題，主要是網絡環(huán)境的阻力，讓SDN技術在數(shù)據(jù)中心里真正大面積落地的依然不多。

 

虛擬化技術

 

虛擬化在數(shù)據(jù)中心里應用極為普遍，當然也包括網絡部分。不少的網絡設備都支持虛擬化（一虛多，多虛一），但網絡設備的虛擬化在實際應用中也遇到了不少問題。

 

當將一臺網絡設備虛擬化為多臺設備，將這些設備租給不同的用戶使用，雖然表現(xiàn)上是隔離的，實際上還在同一臺設備上，甚至同一個板卡上工作，當板卡重啟或者設備重啟時，所有的用戶業(yè)務都會受到影響。還有安全問題，雖然虛擬化是邏輯隔離的，但物理上還是在一塊，數(shù)據(jù)流量也有可能互通，尤其是一臺網絡設備遭到攻擊后，所有的虛擬設備業(yè)務都可能受到影響。

 

當將多臺網絡設備虛擬為一臺設備，這樣管理起來的確便利一些，可一旦遇到故障時，多個虛擬化到一起的設備之間耦合太緊，難免殃及池魚，均受到影響，還有要對設備進行升級時，因為多臺設備之間都是緊耦合的，無法逐臺設備，就要中斷業(yè)務，網絡維護產生極大困難，要是數(shù)據(jù)中心的核心網絡設備要重啟，那一定是一次重大網絡事故

。虛擬化技術在現(xiàn)在的數(shù)據(jù)中心發(fā)展過程中已經顯得不合時宜，現(xiàn)在出現(xiàn)了一些松耦合的虛擬化技術，設備之間，以及設備內部都是輕量級的虛擬化，這樣相互之間解開非常容易，相互之間影響非常小。不過這些技術仍在不斷完善之中，能不能在數(shù)據(jù)中心中落地生根，還有待觀察。不管怎樣，當前的虛擬化技術已經難以讓人滿意，迫切需要新的網絡設備虛擬化技術的出現(xiàn)。

 

以上是當前網絡技術面臨的幾個難題，還在不斷完善之中，但相信在未來，這些難題可以得到很好的解決，這樣才能促進數(shù)據(jù)中心的發(fā)展。