資料中心網路效能 新應用下的新需求

2021-09-23 00:11:32 字數 2366 閱讀 9376

他表示:「廠商正在逐漸成為競爭對手,過去的競爭對手變為開源開發等領域的合作夥伴。整個行業的工作方式正在發生變化。我們在標準機構這個平台上共同管理,交流意見解決問題、製作產品。每個參與者都要在規則內,在競爭中合作。」

基於了未來發展和競爭現狀,諸如at&t這樣的運營商已經擁抱nfv和分布式計算,以支援應用交付、機器學習和大資料分析來管理基礎設施。這些演變需要在資料中心不斷發展的前提下實現,以確保大型資料集和io密集型工作負載的效能。

普通於雲計算的企業工作負載是計算密集型的,但不一定是io密集型。因此,使用nfv和雲計算的通訊應用程式需要更高要求的網路結構。運用nfv的運營商,需要收集大量在網路的虛擬和物理層的實時資料。

global data首席分析師peter jarich解釋說:「我們致力於實現可以查詢任何位元組,操作,捕獲,重寫;通過網路端到端的每個資料報進行時間戳,對交換機中的緩衝進行連續的實時監控。」

效能槓桿:頻寬速度

隨著對海量資料傳輸和網路瞬間資料傳輸的研究逐漸深入,我們發現影響系統效能的原因有兩個:原始吞吐量和延遲。

為了解決原始吞吐量的問題,大容量伺服器正在重新定義資料中心內的架構和經濟模型。我們對提高伺服器速度進行投資,使之從10gb / s提高到25gb / s以上,提高組織頻寬和訊息速率公升。跟10gb / s的相比25gb / s的頻寬提高2.5倍,成本在1.3x到1.5x之間。

gartner資料中心融合和資料中心實踐副總裁兼分析師joe skorupa表示「從經濟角度來看,此舉意義重大,現行的25 gb / s和50 gb / s服務架構將轉換為50 gb / s和100 gb / s的網路連線,與此同時光網路成本也在下降 。40gb / s連線需要四條10 gb / s的通道,今天的50gb / s連線由25b / s鏈路即可,速度的提公升意味著**下降,因為交換機埠和光纖成本都會下降。「

在資料中心互連方面,容量是影響效能的重要因素。例如,移動邊緣計算正在成為趨勢,因為運營商希望使用機器學習和人工智慧來管理具有更多分布式節點的網路。

jarich指出:「過去,每兩百個基站都有乙個epc節點,所以在美國傳統的分組核心中將有十幾個站點。現在,您可能有成千上萬的站點,因為使用者需要更多的頻寬將其鏈結到核心。如果我們要在資料中心的網路邊緣實施大量的分析和控制,那麼我們必須快速提公升分析速度和控制的靈活度。」

降低延遲的架構

考慮到延遲的因素,內部資料中心拓撲也在變化,老式的三層設計被leaf-spine的設計所取代,這種設計方式專門用於大資料行業,如不斷發展的電信資料中心。傳統的三層模式由核心路由器,聚合路由器和接入交換機組成,通過冗餘路徑互連。但一般只有乙個主要路由,只有在主要路由中斷的情況下才啟動備份路徑。

下一代配置中設有兩層leaf-spine。leaf層由連線到伺服器,防火牆,負載平衡器和邊緣路由器等裝置的接入交換機組成。spine層由執行路由的骨幹交換機組成。每個leaf交換機與每個spine交換機互連,構成網格拓撲,這意味著所有裝置的距離包含了資訊傳播所需的可**的延遲量。動態路由根據網路變化確定和調整最佳路徑。

skorupa說:「此舉顯著降低成本的同時提供了大量的橫截面頻寬,傳輸大量資料不成問題。我們相信很快也可以50 gb / s伺服器中得到應用。」

即使是在傳輸少量資料時,高速連線也十分重要。skorupa解釋說:「當您的工作負載傳遞少量延遲敏感的資料時,從10 gb / s轉為25 gb / s就有了用武之地。 網路延遲可能只占用了百分之五的時間,但是在10gb / s連線線纜需要2.5%乃至更長的時間,轉換為25 gb / s意味著從乙個節點到另乙個節點的所需時間的縮短。所有的這些都使得這些新應用程式更加易於運轉。」

從vswitch解除安裝(offload)

影響分布式和虛擬化應用程式延遲的另乙個問題是虛擬交換機(vswitch)的效能不足。

skorupa表示:「當您檢視廣域網優化和虛擬防火牆等服務時,推出了大量的開放源**,這是vswitch的乙個效能問題。我們可以通過將一些交換功能遷移到網絡卡(nic)中,或者購買更多的伺服器,但這會對nfv的投資回報率產生負面影響。

offload的策略減輕了cpu的工作量。通過移動到支援高階核心旁路技術的技術棧實現最低延遲並顯著提高資料傳輸速率。

訊息加速軟體等輔助技術有助於實現這一點,它可以降低總體延遲並最小化cpu工作負載來提高應用程式的效能。此外,資料平面開發套件(dpdk)提供了乙個可程式設計架構,能夠優化應用程式與nic通訊的資料路徑。與此同時,它能夠更快地處理資料報,這對處理大量乙太網資料報處理或高訊息速率的應用程式(如虛擬化網路功能)尤為有益。

jarich表示:「運營商越來越樂於擁抱雲計算,尤其是當他們搭建5g網路並具有較大工作量時。移動分布式計算的可帶來更低的延遲,回程節省,更高的可管理性,因此深受運營商青睞。」

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