當前，網絡數據量、用戶終端量的激增以及視頻互動分享、多設備協同、物聯網等應用的蓬勃發展，使得市場和產業需要全新的計算和服務模式。據權威數據統計：2013年全球互聯網流量達到了每月56EB(1EB=1024PB)，相當于每月在網絡上交互128億張DVD的內容。這也就是為什么我們說現在是一個大數據的時代。
業務定義網絡的時代
大數據時代我們的網絡成為了承載數據傳輸的公路，對于過去的網絡來說，通常我們都會以技術為中心，而在大數據時代，隨著IT基礎設施的改變，以及更加靈活的業務需求，網絡也已經變成了以業務為核心，也就是業務定義網絡的時代。
傳統的數據中心多為技術的簡單疊加，數據中心建設由技術驅動，一段時間后，系統變得越來越龐大復雜，運維管理也是越來越困難，資源難以整合和動態調配，不僅導致資源利用率和系統應變能力極低，同時創新效率也遲遲難以提升。隨著新一代數據中心的發展，所有的服務器、存儲、網絡等基礎設施資源通過虛擬化技術被池化，形成基礎設施資源池、處理池、存儲池以及網絡池。共享資源池中的資源可按照每一應用系統的需求被初始化分配與快速部署。
在這樣一種變革的驅動下，數據中心的網絡架構必須經歷新一輪的扁平化、融合式的結構調整，只有這樣才能適應整體IT架構在整合更多的基礎設施后彈性化的需求，各業務模塊之間，IT部門與業務部門之間才能更好的相互協調、相互支撐，為業務的快速發展和創新提供更多空間，提升應變能力和生產能力。
網絡結構變革交換機成樞紐
當前的數據中心網絡基礎架構，通常都是采用樹狀結構，分為接入層、聚合層和核心層三層結構。大多數情況下，數據流入接入層到聚合層再到核心層，然后再返回，層次越多使用設備越多，延遲也會增加。由于這些操作的重復和重疊，無法得到想要的性能，也導致了安全性難以保障。
傳統網絡中，是依靠不斷添加設備來提升網絡性能的，這種方法增加了數據中心的成本和復雜性。在大規模采用服務器虛擬化技術的新一代數據中心里，數據流量將主要集中在本地服務器之間，如果能通過路由器和萬兆以太網交換機幫助扁平化，即可動態的同時支持更多的用戶、服務以及帶寬，提高性能，也可以幫助用戶節省運維時間，減少數據中心網絡資本性支出。換句話說，路由器與交換機成為了數據中心承上啟下的關鍵。
交換機不論是10GE、40GE還是100GE，是兩層、三層還是四層。都是由數據平面(交換平面)、控制平面、管理平面這三個部分組成的。數據平面是負責處理各種流量轉發的地方，例如L2/L3/單播/組播/VPN/MPLS等，實現網絡流量的交換工作;控制平面則是控制各種網絡協議的運行，例如OSPF、ARP、STP等;管理平面是提供給網絡管理人員使用Telnet、Web、SSH、SNMP、RMON等方式管理設備的各種管理接口的區域。只有這三個平面在物理上是獨立的，才能夠帶來真正意義上的完全獨立，可靠，而目前市場上大多數的核心交換機，只是邏輯上的獨立。能夠做到三平面獨立的廠商很少，而DCN(神州數碼網絡有限公司)算是做的最完善的一個。
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CLOS架構的三平面分離交換機
DCN作為國內頂尖的網絡設備制造商和網絡互聯解決方案提供商。其定位就是“數據中心網絡解決方案專家”。近日DCN推出了面向云計算的三平面分離的核心交換機CS16800，此交換機采用CLOS多級交換網絡架構，同時做到了三平面在物理上的分離，可自適應多種網絡環境。
▲DCN核心交換機CS16800
CLOS架構具有多級交換的特點，在每一級，每個交換單元的輸出都與下一級的所有單元的輸入相連。嚴格意義上講是不存在阻塞的。同時支持遞歸，可無限擴展。CLOS相比傳統的Crossbar網絡結構來說，有著本質意義上的提升。CLOS結構可大幅減少構建無阻塞交換結構所需要的交叉點，從而減少故障點，增強交換結構的可靠性。而且CLOS具有強大的故障抵御能力，第1級交換單元即可通過冗余路徑繞過第2級交換單元的故障。
采用CLOS結構的另一大好處就是，交換單元的交換路徑完全獨立，不會彼此干擾，從而不需要復雜的集中控制器來協調各交換單元的交換，進一步增強可靠性和可擴展性。除此之外，CLOS還支持遞歸擴展，在網絡中間級的交換也可以是一個完整的三級CLOS網絡。這可支持構建具有五級、七級或九級的巨大交換結構，在極大的數據量輸入和輸出之間建立嚴格的無阻塞連接。由于遞歸特性，理論上可無限的擴展。
CS16800采用了高緊湊的設計，具有9槽14U的高度，這也是目前全球最低的高度。前后通風設計，雙電源平面設計(A+B)，支持電源平面間1+1備份，以及單電源平面內電源的N+M備份。
在數據中心特性上，支持VSF虛擬化、TRILL，邊緣設備最多可支持百萬級用戶。支持VEPA、FCoE、DCBx、OpenFlow、L2overGRE。在系統維護上，支持CPU異常占用顯示，風扇管理，可調節風扇轉速。電源管理、熱補丁以及主控卡、線卡、交換板卡、風扇、電源的熱插拔。
自適應的智能網絡
這些特性說到底也是為了更好的適應當前業務定義網絡的環境，由于網絡與業務的緊密結合，對于網絡智能感知并自適應業務變化，成為了目前很多客戶的需求。就以數據中心網絡和園區網來說，過去通常需要兩套系統，兩套核心設備雖然能夠解決問題，但勢必會帶來物理設備雙重投資，同時管理和維護成本也相應提高。而采用DCN的CS16800就可以很好的解決這一問題，一個核心可以滿足兩套網絡，并且不需要再為每臺設備進行配置，只需對核心交換機做簡單的配置即可，其余設備可自動獲取相應配置。網絡出現問題的時候，也只需在核心交換機上進行排查，大大提高了效率。
在移動終端，BYOD大行其道的今天，無線網的需求日益增大，但目前無線還不能完全取代有線，所以有線與無線一體化的解決方案就成為了很多企業的需求。而目前這種解決方案存在以下問題，有線網三層架構，無線網AC+AP二層架構，不易融合;有線無線一體化后核心性能不足，支持的用戶數量不夠，導致網絡癱瘓;有線無線一體化后流量無法有效隔離，無線終端接入后網絡安全無法保障。面對這些問題，DCN采取將二層和三層架構融合，同時采用硬件芯片轉發，性能得到大幅提升，支持百萬級的用戶數量。此外有效的隔離了有限無線流量，保障無線接入后的網絡安全。
總結
核心交換機作為整個網絡核心的位置，對網絡有著至關重要的影響。而隨著云計算，虛擬化的技術發展，網絡結構會越來越簡單，從原來的三層結構變為兩層結構，即核心層、邊緣層的兩級架構。所以對于核心層的性能就有著更高的要求，三平面在物理層面上進行分離，極大的提高了交換機的穩定性，以及擴展性。自1999年就開始專注于路由器、交換機、網絡安全、網絡管理的DCN，通過早期的研究以及多年的經驗積攢，目前這臺交換機可自適應五種網絡需求，像之前提到的園區網和數據中心網絡;有線無線網絡;數據交換和安全防護;本地接入和遠程接入;傳統網絡與SDN網絡，可以說是目前市場上功能最強大的交換機設備。
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