現如今，對于許多的企業組織機構而言，數據中心網絡設計的更新升級無疑是相當重要的，其已然被提升到企業組織“必做事項清單”的重要優先級了。企業組織現在使用數據的方式是這樣的：根據TechTarget網站最近的一次調研顯示，當被問到為什么他們需要更新他們的數據中心網絡時，44%的網絡專業人士表示說這是為了響應其數據中心增加的應用程序和數據處理需求。
在本文中，我們將幫助企業組織的IT專業人士們確定如何找到提升其數據中心網絡設計的靈活敏捷性和速度的新方式。業界普遍認為，企業越來越多的網絡連接設備將影響到數據中心的網絡架構。同時本文還將著眼于數據中心網絡升級的兩大特定領域——白盒交換機和超融合的基礎設施，文中介紹了業界專家們關于如何為企業專屬網絡識別和購買最佳數據中心交換機的相關建議。本文還將就如何使得企業數據中心的系統變得更加靈活敏捷，為企業組織的IT專業人士們提供專業化的建議，以便使得企業能夠處理和應對新的機遇和挑戰。
現如今，市場對于數據中心網絡的需求比以往任何時候都大，故而現在是時候升級您企業的網絡架構了?那么您企業具體又應當從何處開始著手呢?
跟上不斷變化發展的數據中心需求
當前的整個數據中心行業正在經歷著變革。新的架構、更強大的組件和更靈活的策略被以各種方式用來整合到了數據中心管理人員們管理和運維他們的基礎設備的日常方式中。
推動轉型：今天的企業組織需要通過數據中心來管理、存儲和指引大量的應用程序流量和其他數據流，同時，企業組織還希望能夠充分利用大數據技術的優勢和好處，以便提升他們的IT業務，故而在擁有存儲和檢索他們所需的信息資源方面，需要一個更加突出的重點。
達到這些目標意味著數據中心的管理人員們在使用相關的工具之前，必須對這些可用的工具進行仔細的評估。 超融合將計算、存儲和網絡資源整合到了一款單一的平臺中——這只是數據中心的管理人員們正在采取的方法之一，當然還有其他值得考慮的方法。數據中心的管理人員們也在重新評估他們希望他們的網絡應當如何架構。端口速度和延遲性這兩大考慮要素是每處數據中心都可以考慮以多種方式解決的。隨著軟件定義的網絡進一步變得成熟，其提供了甚至在幾年前根本不可行的選項。
這些力量的整合不僅僅是推動了今天數據中心的轉型，同時還將推動數據中心在未來的日子里的進一步發展演變。本文中，我們將為廣大讀者諸君就千變萬化的數據中心前景進行全面的審視。各種挑戰難題固然存在，但各種新的技術設計也在不斷涌現，以幫助數據中心管理人員解決這些需求。
為什么現在要立即升級您企業數據中心的網絡
現如今，處于管理之中的企業網絡連接設備的總數正在顯著增加，這帶來了更多需要存儲和處理的數據信息。那么，這對于您企業的數據中心網絡架構到底意味著什么呢?
調查顯示…
根據TechTarget網站最近的一項針對企業IT專業人員升級其數據中心網絡的網絡調研顯示：總體而言，44%的受訪者表示，升級其數據中心網絡是為了應對增加的應用程序和數據。很可能相當大一部分的升級他們企業數據中心的網絡架構的初衷都是為了得以能夠適應更多需要被存儲和處理的數據需求。
位于美國伊利諾斯州摩德納的Nemertes Research公司的首席信息官兼首席研究分析師John Burke表示說：“現如今，人們通過數據網絡(以太網)，而不是傳統的光纖通道存儲區域網絡，實現了越來越多的存儲量。”使得數據中心的管理人員們需要尋找交換機以處理低延遲和零丟失的以太網負載。
企業組織能夠選擇在云中存儲大數據。在接受TechTarget網站的調查的受訪者中，有相當一部分比例的受訪者表示：數據中心網絡需要升級以便能夠支持私有云(占26%)和混合云(占21%)。云存儲帶來了改進的可擴展性和靈活敏捷性，傳統的企業內部存儲部署無法與之匹配。在未來，更多的企業組織可能需要一個大數據網絡來將信息流傳輸到云托管存儲。
當前部署SDN升級的企業客戶并不多
在我們的調查中，僅僅只有15%的受訪者表示其所在的企業打算升級到部署實現網絡可編程性或軟件定義的網絡(SDN)。在這些IT專業人員中，44%的受訪者表示其所在的企業將考慮從SDN供應商進行采購，而41%的受訪者表示將評估提供SDN產品的傳統網絡硬件供應商。盡管主要的供應商都在積極的推廣SDN，但略高于46%的受訪者表示他們并不打算考慮采用SDN供應商的服務，并且會考慮尋求使用第三方供應商的技術。受訪者們傾向于選擇多個選項，這意味著大多數企業客戶更愿意為其數據中心網絡架構的變革轉型同時采用傳統的以及特定的SDN供應商。
企業客戶們的選擇最終可能不僅會受供應商價格的影響，同時還包括供應商所提供的技術，以及現有的合作關系的影響。
“人們更愿意看到他們過于所曾經合作過的傳統網絡供應商現在也在做SDN，因為他們已經建立了一種合作關系，并在彼此之間建立了良好的信任級別。”Burke說。從熟悉的供應商處采購SDN消除了企業客戶對于新的合作供應商被收購或倒閉的恐懼。
Burke補充說，那些尋找新的SDN供應商的企業客戶關心的不是維護現有的合作關系，或試圖使SDN成為當前供應商的營銷或銷售戰略。
“新的供應商提供了一種方式來實現巨大的變化，并迅速轉移到由網絡驅動的業務管理流程工具和自動化。”他說。
用以更新您企業數據中心的兩種方法
最近的兩大技術的發展有望改變企業客戶數據中心計算環境的構建和管理方式。第一項技術是白盒交換機，其降低了網絡組件的成本，同時增加了網絡管理人員們的可用選項。第二項技術是超融合，其通過將完整的計算環境作為一個單一的單元來簡化管理。
白盒交換機
一款白盒交換機由安裝了網絡操作系統的商用交換機或裸機交換機組成。裸機交換機具有開放的、標準化接口。為該接口設計了各種網絡操作系統。
白盒交換機具有以下優勢：其降低了價格、提高了靈活性。與早期的專有產品相比，開放的、基于英特爾的架構以同樣的方式服務，降低了服務器的成本。系統管理員們可以選擇具備相當的處理器速度和應用程序所需的內存量的服務器，然后選擇安裝Windows系統或任何Linux發行版系統來操作它。
同樣類似地，網絡管理人員們可以從任何裸機交換機供應商選擇具有所需容量的交換機，然后從設計用于開放交換機接口的網絡操作系統中進行選擇。白盒交換機的選擇范圍包括了從可以免費下載的網絡操作系統到包括諸如Big Switch Networks公司、Cumulus Networks公司或Pica8公司在內的供應商支持和維護的操作系統。
另一個方案選擇是來自開放網絡Linux(ONL)的軟件，這是一個來自開放計算項目(Open Compute Project)的倡議計劃。ONL并不包括完整的操作系統所需的所有組件。但其提供的是一個基礎，使得企業客戶的開發人員可以使用它來創建一款系統，以便能夠滿足他們自己的需求。
裸機交換機供應商如Accton Technology、Alpha Networks和Quanta Computer整合了來自博通、英特爾、Marvell或Mellanox的交換芯片。每家芯片供應商提供了在端口數量和每端口帶寬方面具有不同容量的一系列芯片。
交換機供應商們將這些芯片與處理器、內存和網絡接口組件結合在一起，以創建一個完整的系統。大多數供應商均提供了滿足從網絡邊緣到核心要求的一系列產品。
企業客戶的網絡管理人員們可以直接從裸機交換機供應商處購買硬件，并添加軟件。他們還可以購買一個功能齊全且具備包括硬件和軟件支持的系統。硬件和軟件的多樣性使得企業客戶得以能夠降低成本，并從他們所構建的網絡的更多靈活性中受益——尤其是與早期的專有選項相比。
超融合系統
對于許多IT操作來說，購買計算、網絡和存儲組件，并將它們集成和實施管理，已經變得太復雜了。超融合的系統提供了他們所需的一切——將計算、存儲和網絡資源作為一個單一的單元。所有組件都已配置和集成，因此能夠實現快速的安裝。該系統由單個操作員從單個控制臺進行管理。虛擬機可以快速啟動，因為無需向各個組件發出一系列兼容命令。
當需求增長時，您企業可以通過購買額外的單位來增加資源。安裝后，它們將與現有的單元組合，以創建仍然由同一控制臺管理的一個單一的環境。
今天，企業組織的IT團隊必須對不斷變化的市場和業務部門的需求做出快速反應。超融合的系統使IT資源能夠迅速到位，快速生產，并與快速變化的業務需求保持同步。白盒交換機和超融合系統的組合提供了極好的方法，為您企業的數據中心網絡注入了新的活力。
您企業能夠期待從下一代數據中心交換機中獲得什么
將數據中心網絡整合到一個單一平臺上的愿望與數據中心網絡本身一樣古老。在過去的30年中，這種整合已經被以太網和IP的部署所推動。在替代了用于一般網絡的其他技術之后，這兩者的部署最終轉移到其他數據中心(DC)網絡的操作運營方面，包括管理、存儲連接和高性能計算互連。
只有一種網絡運行，并使用最常用的商業化技術來為其提供支持，除了能夠為企業客戶帶來資本和運營效率之外，獲得一個單一的結構有助于提高靈活敏捷性，而靈活敏捷性是企業IT團隊目前最為關注的。更重要的是，企業IT需要知道如何采購數據中心交換機，以變得更加靈活敏捷，讓企業組織有能力跟上新的市場機遇，并能夠應對新的挑戰。復雜的和特殊用途的網絡往往會綁架一款基礎設施，使其不那么靈活敏捷。
關鍵的考慮因素
數據中心交換機的性能測量有兩個關鍵方面：端口速度和延遲性。遷移到以太網存儲和實施數據中心虛擬化意味著每個網絡連接必須做更多的處理——處理更多的數據流和在這些數據流處理更多的數據量。因此，數據中心交換機必須支持非常高的端口速度，并且，在具有大量虛擬機主機的大型數據中心中，形式因素密集地擠滿了高速端口。
隨著IT協商已經從主要是北/南(服務器到用戶)的業務流轉移到主要為東/西(服務器到服務器)的業務流，延遲性已然成為了一個越來越重要的考慮因素。東/西走向的流量對低延遲交換事務交易產生了激勵作用，在產生結果之前，其在多臺服務器(無論它們是6臺、16臺還是60臺)之間反彈。這需要創建最小延遲的網絡拓撲，以避免應用程序的性能問題。
降低延遲性的驅動因素導致網絡的扁平化。幾年前，典型的系統是三層：邊緣交換機饋入聚合交換機，然后饋入核心交換機。現在數據中心需要遷移到兩層甚至單層網絡。
例如，一個Mesh網絡是單層網絡，每個交換機彼此連接;該組將作為單個虛擬交換機進行管理。在Mesh網格中，每臺服務器或存儲節點至多從每個其他節點一跳——它們要么在同一邊緣交換機上，或者要么在交換機上彼此直接連接。Mesh網格取決于高端口計數，因為許多交換機端口專用于互連交換機。
一個葉脊柱網絡(leaf-spine architecture)架構創建了兩層：葉交換機，連接到服務器和存儲;以及脊柱交換機(Spine Switch)，連接到葉交換機(Leaf Switch)。每個葉節點連接到每個脊節點。這意味著每個節點最多彼此相隔兩跳：它們共享一個葉，或者每個節點可以通過其葉將流量發送到脊柱節點，并到達另一個葉上。
混合和各種變化比比皆是：例如，一個Mesh網絡可以作為一個葉脊柱網絡架構的葉;或脊柱節點可能有一些實際的計算或存儲直接將它們掛起，以及與葉互連(稱為樣條架構)。
雖然每家企業客戶都希望從他們的交換機中獲得高速度，但并不是每家企業客戶都接受100 Gb的標準或能夠提供一些形式因素。類似地，低延遲對一些供應商而言意味著5微秒(msec)的延遲;而對其他企業來說，其應該小于1微秒。根據數據中心及其相關解決方案架構，這種區別可以是新服務的成功與失敗之間的區別。
管理和復雜性
部署一處數據中心所需的工具和平臺(組件操作系統)的數量是供應商之間差異化的重要點。數量越大，企業客戶正在進行的操作就越復雜且越困難。理想的情況是：具有單一管理工具的統一平臺，其能夠以最小的努力來創建和管理任何架構(三層、葉脊柱、樣條、網格)，最適合數據中心的需要。
供應商的不同之處還在于它們是否支持在不關閉交換機的情況下執行維護的能力。在始終永遠運行的數據中心中，允許實現無停機維護的任何功能都是一項有價值的優勢。
物理和虛擬網絡、硬件和軟件的混合
下一代數據中心網絡的一個關鍵特性是將虛擬和物理網絡的集成整合，以及通過擴展，實現網絡硬件資源進入軟件定義的網絡(SDN)和私有云管理堆棧中。例如，交換機可以通過統一跨虛擬域和物理域的資源分區來支持將虛擬網絡集成到VLAN。通過橋接虛擬到物理網絡，交換機可以在提高虛擬網絡性能和整體網絡安全性方面發揮關鍵作用。網絡的虛擬化幫助企業客戶的IT部門在企業內部的運行更像云服務;因此，交換機對集成到云管理框架(如OpenStack)的支持是新的數據中心交換的另一個重要目標。
SDN正在成為企業網絡中的下一個重大轉折，推動將網絡架構與電纜布線分離進入高潮。SDN允許每個網絡連接提供任何網絡服務，因為服務將與提供數據平面訪問網絡的交換機分開存在。為了適當地準備遷移到SDN，企業客戶現在應該評估采購哪些交換機，確保他們的設備支持用于交換機到控制器通信的OpenFlow標準。
在一個非常現實的意義上，當企業客戶的數據中心網絡架構師和工程師們在采購他們的下一代數據中心交換機時可以說是正在采購未來(至少是他們數據中心的未來)。他們所做出的決定、定義的要求和評估的選項將定義可用的投資選項，而不需要以后進行大規模的再次投資。因此，他們應該注意這些選擇，而不僅僅是關注于當前的業務需求危機和明年預期的項目，而應該放眼兩年到五年的未來，當然，這無疑是相當不明確的。明智的企業決策者們將通過投資得以能夠實現更快的處理速度、更低的延遲、更高的密度的設備，同時還允許通過平臺簡化實現更容易的管理的投資，以對沖他們的賭注。他們還將牢記確保企業數據中心內部物理，虛擬，傳統和SDN的統一。
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