圖1預(yù)期的超大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)增長
從5G到人工智能再到自動駕駛汽車的成功實現(xiàn),取決于可靠、有彈性和可持續(xù)的低延遲或零延遲。隨著全球各地用戶對云計算服務(wù)依賴程度的提高,網(wǎng)絡(luò)延遲將成為關(guān)鍵的性能指標(biāo)。
這些新的需求迫使云計算將其功能擴展到存儲之外的數(shù)據(jù)交付中,這給IT基礎(chǔ)設(shè)施帶來了快速而顯著的發(fā)展壓力。僅舉一個例子,澳大利亞最近推出了一個全新的國家寬帶網(wǎng)絡(luò),該網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不能滿足需求,因為數(shù)據(jù)流在七年的建設(shè)過程中增長非常快。
超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的發(fā)展
隨著傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)難以提供支持加速云計算所需的延遲,超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心已成為首選。盡管顧名思義,超大規(guī)模主要是關(guān)于可擴展性和資源優(yōu)化,而不是數(shù)據(jù)中心設(shè)施的物理大小。
超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心提供四個關(guān)鍵優(yōu)勢:
?在設(shè)計、構(gòu)造和性能方面的模塊化;
?可靠性、功能性和產(chǎn)量大于各部分的總和;
?自動化能力;
?規(guī)模經(jīng)濟。例如,無論是新建35兆瓦的電力系統(tǒng),還是在現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心增加1兆瓦的系統(tǒng),都需要降低每端口成本。
以下了解一下典型的超大規(guī)模云計算數(shù)據(jù)中心架構(gòu)。假設(shè)一個數(shù)據(jù)中心目前在mesh+Pod或Pod+葉脊架構(gòu)中部署了30000多臺服務(wù)器,其中三個pod連接構(gòu)成一個mesh網(wǎng)絡(luò)。典型的骨干交換機最多支持432個40GbE端口(36×12)。以3:1的比例,上行鏈路網(wǎng)絡(luò)(網(wǎng)格級別)將占用108個端口,這意味著Pod中機架頂部(TOR)交換機的最大頂部不能超過324個。實際上,機架式交換機的數(shù)量應(yīng)該更接近最多200個或300個。每個TOR交換機可以為下行鏈路提供48個10GbE端口,為上行鏈路提供4個40GbE端口。在葉子和主干網(wǎng)之間建立了一個4×40GbE網(wǎng)絡(luò)鏈接,并具有四個帶有OM4光纖的MTP12通道來支持網(wǎng)絡(luò)。
隨著帶寬消耗呈指數(shù)增長,10GbE不能滿足要求。計劃已經(jīng)要求在新的超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心中使用25GbE,這將使用MPO12和OM4來支持鏈接,從而將葉脊網(wǎng)絡(luò)和主干網(wǎng)絡(luò)之間的速度提高到100GbE。但是,要真正面向未來,需要從服務(wù)器到分支交換機的主流為40GbE,如圖1所示。
為未來擴展增加電源
大多數(shù)超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心設(shè)施都非常龐大,電力容量為10兆瓦到70兆瓦。這些電源需求顯然會影響數(shù)據(jù)中心建設(shè)的位置和電力基礎(chǔ)設(shè)施的訪問和可持續(xù)性。最小限度地降低超大規(guī)模能源成本(數(shù)據(jù)中心的主要支出)是當(dāng)務(wù)之急。即使在規(guī)模較小的數(shù)據(jù)中心中,交換機也會產(chǎn)生大量熱量,這使得設(shè)計和實施具有成本效益的加熱和冷卻系統(tǒng)對于可持續(xù)性和市場競爭力至關(guān)重要。
因此,利用自動化和智能技術(shù)的能力就發(fā)揮了關(guān)鍵作用。數(shù)據(jù)中心的恒溫器、照明燈和其他與能源有關(guān)的其他組件越能自動化和集中控制,節(jié)省電能的潛力就越大。
規(guī)劃健壯的有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)也是未來數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵基礎(chǔ)要素。盡管無線網(wǎng)絡(luò)似乎是未來的縮影,但混合模型將成為網(wǎng)絡(luò)的核心。無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商必須回程傳輸網(wǎng)絡(luò),從信號傳輸帶寬可靠性的角度來看,光纖和光纜是最好的選擇。
5G擴展的越多,所需的電纜就越多,從而使以太網(wǎng)供電(PoE)系統(tǒng)成為人們關(guān)注的焦點。電源越來越多地從110V和220V交流電轉(zhuǎn)換為240V交流電,可以通過USB供電或通過以太網(wǎng)供電(PoE)系統(tǒng)提供。以太網(wǎng)供電(PoE)具有許多優(yōu)勢,其中包括電壓低、易于安裝且價格便宜,并且可以同時承載數(shù)據(jù)和能源。
適應(yīng)或消失
兩個相互競爭的需求將定義未來的數(shù)據(jù)中心架構(gòu):存儲和延遲。隨著存儲繼續(xù)從設(shè)備轉(zhuǎn)移到集中式設(shè)施,邊緣計算可能會爆炸式增長。隨著從許多不同來源捕獲數(shù)據(jù),其節(jié)點將變得與路燈一樣普遍,以確保不會丟失任何數(shù)據(jù)。
這一新的現(xiàn)實給現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心(尤其是1MW或以下的數(shù)據(jù)中心)既帶來了機遇,也帶來了威脅。好消息是,它們在與邊緣計算和超大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)一起工作以成功滿足存儲和延遲要求方面可以發(fā)揮重要作用,前提是他們可以創(chuàng)新地適應(yīng)新的現(xiàn)實。這意味著要進行設(shè)計或升級,以提供超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的更高的速度、低成本和可擴展性。
事實上,未來可能會出現(xiàn)運營在城市中心的數(shù)據(jù)中心——通常是在以前的辦公大樓內(nèi)建造規(guī)模較小的數(shù)據(jù)中心。
重新思考數(shù)據(jù)中心的建設(shè)和運營
總之,可擴展性將定義未來的數(shù)據(jù)中心。首先也是最重要的是,這需要基于設(shè)計的方法,對企業(yè)、工業(yè)和消費者范圍內(nèi)的能源消耗、數(shù)據(jù)存儲、管理和交付需求進行全面和長期的考慮。其次,經(jīng)濟有效的集成和增強可擴展性取決于在產(chǎn)品和技術(shù)平臺上構(gòu)建可混合、匹配、重新排列和重用以滿足不斷變化的需求的能力。
面向未來可用的數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)移的工作正在進行中,但是需要做更多的工作來確保現(xiàn)有無線網(wǎng)絡(luò),硬件技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的成功過渡,以管理所有新用例和各種需求的集成。隨著轉(zhuǎn)型的迅速進行,數(shù)據(jù)中心必須確保他們與一家了解其需求,并能幫助他們開發(fā)面向未來的下一代數(shù)據(jù)中心解決方案的創(chuàng)新技術(shù)提供商開展合作。
廣州辦公室:020-87651564
佛山辦公室:0757-82101575
?