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数网协同:数据中心发展下一站

作者: 发布于:2020-07-22 09:08

一、布景

2013年今后,国家逐步出台方针,引导大型、超大型数据中心逐步向中西部以及热门区域周边搬运。2020年,数据中心和5G一同被列入新基建,意味着数据中心和网络的协同展开被提到了更高的方位,数网协同将成为数据中心展开的下一站。

据工信部最新发布的《数据中心展开指引(2019)》,到2018年末,北京、上海、广东三地的在用机架数约占全国的三分之一;中西部区域数据中心在用机架数全国占比约为40%。在上架率方面,国内数据中心全体均匀上架率为50%左右。东部滨海省市的上架率根本到达60%以上,而西部各省的上架率仅在30%左右,东西部距离依然较大。有一半的数据中心为直接接入主干网,三分之一的数据中心接入城域网。从机架散布和上架率状况来看,在现有的网络条件下,数网协同还无法支撑全国数据中心的布局优化,亟待破局。

图1  数据中心网络接入状况

图1 数据中心网络接入状况

二、数据中心网络

2.1  数据中心内部网络

不同类型的运用对数据中心网络有着不同的要求。前端网络一般选用TCP协议,IP/以太网络技能成为前端网络干流技能,本钱低、扩展性好;存储网络一直在寻求大带宽高吞吐以充分发挥存储盘和CPU的功率,上世纪90年代末选用一起期比Ethernet速率更高的FC技能。进入20世纪,跟着更高速率的SSD的规划运用,特别是近来高速低时延的NVMe技能的呈现,存储需求更高速更高效的网络;核算网络首要选用InfiniBand专网,典型代表为HPC等高功能事务,低时延是其极致寻求。但跟着RoCE技能的深入展开,Ethernet在核算网络中的运用也逐步遍及。

鉴于以太网是生态最完好、运用最广泛的网络技能道路,为了下降数据中心网络的总具有本钱(TCO,Total Cost of Ownership),前端网络、存储网络和核算网络3张网络的技能归一到以太是不可避免的,这便是敞开数据中心委员会ODCC展开的研讨项目“数据中心三网合一”。如图2所示,运用三网合一技能,能够大幅下降数据中心网络的TCO,并明显下降组网和运维作业的复杂性。

图2  数据中心三网合一

图2 数据中心三网合一

2.2. DCI

云核算在展开过程中,无论是云服务商的本身事务,仍是客户的运用需求,均需求高效、牢靠的专用网络进行支撑。DCI增强云服务商内部的数据中心间互联,数网协同经过专用网络衔接云或数据中心。

当时,包含Google、阿里等业界抢先的云服务商均在进行DCI网络的建造。Google现已建成B4网络,用以衔接其散布于全球不同区域的数据中心。依据揭露材料,B4网络选用软件界说网络进行完成,建造水平相对较高,且在流量调度等方面现已发挥重要效果。

近年来,在强壮的网络才能的支撑下云核算展开迅速。跟着公有云和私有云的不断展开,网络根底设备需求经过优化网络结构保证网络的灵活性、智能性和可运维性,供给差异化的网络服务,更好地习惯云核算运用的需求。数网协同是云核算和网络展开到必定阶段的必然结果,也将成为未来一段时期的要点展开方向。

三、展开主张

充分考虑资源环境条件要素,合理进行数据中心布局,夯实数网协同展开的根底。数据中心作为新基建的一部分,更多的是要承当各类包含云核算、大数据、人工智能等上层运用的根底设备的效果,更好的习惯上层运用的展开需求。

经过推进区域数据中心直联促进区域数字经济展开。跟着5G的布置运用加速,传统的东西向流量将会演变为南北向流量的爆发式增加。因而,将传统的以行政区划组网转变为以IDC为中心组网,并结合IDC流量流向进一步优化网络结构形成数网协同展开将成为大势所趋。

经过网络扩容和数据中心专线建造,推进三大经济区域数据活动,进步全体的信息化生机。京津冀、长三角、大湾区为我国三个经济展开最兴旺的区域,三个区域存在着密布的经济和人才交互,2019年京沪高铁全年全线运送旅客到达2.15亿人次。扩展三个区域之间的网络带宽、下降时延将对三个区域之间更多的运用交互起到活跃的促进效果。

经过定向网络直联进步动力充足区域的网络质量,将动力由电力输出转变为经过网络输出。不管是西气东输,仍是南水北调,进行的都是全国性的资源分配。关于数据中心资源也是如此。我国内蒙、甘肃、宁夏、青海等区域动力丰厚,年均气温较低,十分合适数据中心建造。完成动力充足区域到一线城市的网络扩容和时延下降,关于我国全体资源的分配将起到直接的推进效果,经过将算力在光纤上进行输出也将大大下降国家全体的资源搬运本钱。

需求加速本地互联网主干直联点建造,推进提高多个运营商之间的互访网络质量。直联点的建造减少了全国流量传递过程中的绕转,进步了区域内流量互通功率和安全性。跟着数网协同的深入展开,有必要继续推进互联网主干直联点的建造,使运营商之间的流量互访更为疏通。

根据5G完成更广泛的网络接入。5G的布置会给用户带来高带宽、低时延的事务体会。边际核算将是5G的重要运用场景,一方面,能够满意更多场景下网络接入等用户方需求;另一方面,边际接入将给数据中心带来更大的数据流量,需求经过边际数据中心等设备进行提早处理。数网协同的趋势下,5G和数据中心将会严密协同,共同展开。

四、总结

推进区域网络直联、专用数据中心网络通道建造、定向网络直联和本地网络直联点等方面的建造,使以数据中心为中心的网络质量大幅提高,数网协同将能更好地习惯并支撑上层运用的展开。

一直以来,我国信息通讯研讨院云核算与大数据研讨所活跃参与敞开数据中心委员会ODCC网络方面的相关作业,继续进行关于数据中心网络的研讨,构建敞开的网络生态圈。一起,我国信息通讯研讨院云核算与大数据研讨所也在IEEE进行智能无损网络项目的研讨,将国内的研讨成果面向世界。做好数网协同,将对有用支撑上层运用的展开供给根底设备保证。数网协同必将成为数据中心展开的下一个方针。

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