當你步入多數(shù)數(shù)據(jù)中心,管理員們通常都會首先對雜亂的布線表示歉意。布線很簡單–將服務器與網(wǎng)絡交換機用線纜連接起來。然而像 掛面 一樣安置線纜,影響機柜空間利用與美觀,混亂的場面就如許多條蛇纏繞在一起,無法理清。我們明白事情是如何演變至此,但無法確定造成此結(jié)果的根本原因。難道這樣的混亂是技術(shù)不斷進化的結(jié)果?更重要的是,該如何改善數(shù)據(jù)中心布線?
文章將從三個主要挑戰(zhàn)著手,闡述如何設計與實施數(shù)據(jù)中心布線基礎架構(gòu):拓撲、數(shù)量與線纜類型。
數(shù)據(jù)中心拓撲
數(shù)據(jù)中心布線不同于傳統(tǒng)建筑布線。線纜長度更短,性能需求更高,與只有二到四臺終端的普通辦公室不同,單個機柜可能需要有24、48、96甚至更多的網(wǎng)線或光纖連接。
數(shù)據(jù)中心布線的三種基本方法:
1.點對點
2.行尾匯聚
3.柜頂匯聚(利用光纖或交換機)
先介紹點對點布線
這是數(shù)據(jù)中心采用多年的布線方法,結(jié)果如我們先前所見–一團糟。點對點意味著在地板下、空中(無論是否有線槽)或穿過服務器機柜,只要有需要,就牽拉網(wǎng)線。線纜通常是當場制作或直接使用已有鏈路。舊纜線通常不會移除或標記,這使得追蹤與尋找更加困難,導致數(shù)據(jù)中心人員需要在 鼠窩 一般的環(huán)境中進行維護。服務器與跳線會使線纜分布混亂,當高密度網(wǎng)絡交換機安裝至機柜或其他地方時,形式會更加嚴峻。簡而言之,點對點模式已無法很好服務于數(shù)據(jù)中心。
行尾匯聚架構(gòu)
行尾匯聚,也稱為 區(qū)域匯聚 ,是近年來數(shù)據(jù)中心常用的布線方式。在行尾布線架構(gòu)中,有專門用于放置配線架與匯聚交換機的地方,通常是位于同一行的末尾機柜–有時候也可能在中間–便于連接整組服務器機柜。配線架安裝在每個插槽中,永久線纜則通過這些線架連接至對應匯聚機柜。其他的線纜通常采用光纖,用于連接匯聚層設備至核心網(wǎng)絡、a.k.a主分布式框架或區(qū)域??梢哉J為其是數(shù)據(jù)中心內(nèi)標準 星型拓撲 的壓縮版。服務器機柜就像辦公室,而匯聚機柜是中間配線架(IDF)或通信機房(TR)。
行尾匯聚簡化了添加硬件的難度,只需將服務器與所需連接的配線架連接,再將配線架連接至對應的匯聚層交換機即可。每個連接進需要兩條短跳線,這同樣利于今后安裝與維護。
類似的,接入層交換機通過光纖連接至核心網(wǎng)絡,所以整個安裝過程僅涉及到簡單跳線。 行尾 聚合最小化了所需跳線的長度,因為所有的配線架都有標簽,便于跟蹤,記錄相關(guān)信息的文檔也會更便于閱讀。不僅如此,因為不再需要更長的線纜,所以沒有理由保留那些老舊、冗長而又性能低下的線纜。這可以避免出現(xiàn)因跳線兼容性問題而導致的系統(tǒng)性能下降。
柜頂匯聚架構(gòu)
柜頂匯聚是最新的布線方式,但可以被看成是行尾匯聚的一種變體。柜頂匯聚依賴于服務器配置密度,我們將討論該如何為數(shù)據(jù)中心布線架構(gòu)選擇對應的配線方案。如果一個機柜裝滿服務器,那么首選方案是在每個機柜上安裝接入層交換機,如果服務器有雙網(wǎng)卡,也有容錯需求,可以考慮多安裝一個交換機。通常情況下,還會再安裝一個低級別的交換機,專門用于系統(tǒng)管理。所有的交換機都通過光纖跳線連接至核心網(wǎng)絡,這與行尾聚合類似。所以柜頂匯聚的效果與行尾匯聚相同,但更利于擴展–可以根據(jù)實際需求在每個機柜上安裝廉價的交換機,還可以通過重新配置完成遷移。單獨的交換機故障所產(chǎn)生影響遠比位于行尾的大型交換機故障小得多。
當遇到需要使用特定型號交換機的刀片服務器時,柜頂匯聚是你不二的選擇。在此情況下,我們要做的僅是將光纖連接至核心網(wǎng)絡。所以每個機柜只要有同樣的光纖設備,就可以實現(xiàn)網(wǎng)絡匯聚。有時甚至還會遇到 混合 安裝的情形,但總體結(jié)構(gòu)不受影響,所以你只要將不同刀片機連接至不同交換機上即可。通常情況下,普通光纖設備即可滿足高性能應用。
選擇最適合的數(shù)據(jù)中心布線架構(gòu)
如何選擇行尾或柜頂匯聚,取決于設備密度,應用吞吐量要求與硬件連接細節(jié)。在大型數(shù)據(jù)中心中,兩種設計方式可以在應用的不同區(qū)域,發(fā)揮各自長處。簡而言之,答案不是唯一的,總體趨勢將偏向于光纖應用,而且布線架構(gòu)的選擇都因基于 按需定制 ,這才是一切業(yè)務的關(guān)鍵。
存儲網(wǎng)絡,多年以來都采用光纖通道連接,并采用柜頂匯聚的結(jié)構(gòu)。在存儲區(qū)域網(wǎng)絡(SAN)中,光纖跳線將配線架與存儲連接的交換機聯(lián)通。但這要求每個機柜有額外的網(wǎng)絡–此類方案不是很節(jié)省成本。
最新趨勢為以太網(wǎng)光纖通道(FCoE),該技術(shù)可以讓SAN連接采用同樣拓撲并使用光纖路徑作為傳輸網(wǎng)絡。FCoE可以減少物理線路需求,提高帶寬并匯聚網(wǎng)絡與整合SAN管理。目前FCoE還在初始階段,不是所有的產(chǎn)商都兼容此模式。而且,根據(jù)網(wǎng)絡線纜功能,如何連接存儲,依賴于硬件的網(wǎng)絡連接需求和其他因素。雖然如此,但FCoE可能在不久的將來成為廠家們支持的通用標準。
責任編輯:Lily