數據中心拓撲結構概覽

2015-01-18 23:28:00
dxt001
原創
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了解最常見的數據中心網絡拓撲,并檢查是否還有其他可選方案。每家企業的數據中心網絡拓撲都不一樣。一旦了解主要拓撲結構,很容易判斷哪種結構最適合自己的企業,還可以從中發現解決現有網絡問題的方法。




現今的數據中心網絡主要分為三層拓撲結構。包括數據中心與外部運營商互聯的核心交換層,用戶層或接入層,以及將連接兩者實現數據聚合的匯聚層。


分支-主干(leaf-spine)是常見的數據中心網絡拓撲,為了滿足數據中心內多數據流量傳輸二設計的。這種拓撲要求在分支層配置多臺交換機來處理數據中心內的流量,如存儲區域網絡數據流量。


新興網絡拓撲了解與候選

很多網絡設計目的都是解決具體的應用問題。另外,新的設計可能會完全重新思考網絡設計理論,將網絡智能帶入終端,并使用這些終端作為轉發節點,同時還能管理傳統交換機。現在的主流網絡可能還不需要這樣的能力,但說不準這樣的趨勢未來對網絡潛移默化的影響。雖然現在它們可能什么都還不是,但接下來會發生什么還難以預料。


還有一些網絡數據中心拓撲結構已經超出了傳統三層網絡和分支-主干方式。雖然在實際部署中很少遇到,但卻互相有所關聯,也易于理解。


多級分支-主干:一種用于水平擴展分支-主干網絡的方法,同時保持某種可接受的超額比,以便增加新的垂直分支層。


超立方體:簡單的3D超立方體網絡實際上就是一個立方體:一個六面的立方體,交換機布置在每個角落上。4D超立方體(也叫做tesseract)是一個立方體中的立方體,交換機布置在每個邊角,將內部立方體的邊角和外部立方體的邊角連接起來。主機則連接到外部立方體的交換機上。在考慮超立方體拓撲結構是否值得使用之前,組織需要詳細了解應用流量。


環形:這個術語指任何環形拓撲。3D環是環的高度結構化的互聯網絡。在高性能計算環境中環形結構是很受歡迎的選擇,而且這還可能依賴于交換機節點之間的互連。


水母:水母拓撲很大程度上是隨機的。在此設計中,交換機基于網絡設計者的喜好連接。在調查中,水母設計會比傳統的網絡拓撲結構高出25%產能。


Scafida.無標度或Scafida網絡拓撲:結構有點像水母,但它們具有隨機性,但在隨機性中添加了一些矛盾限制,讓結構變得更強壯。這樣的想法,某些交換機最終會被密集集線器連接,最終形成類似航空公司管理飛行航班的方式。


DCell.許多服務器配置多個網絡接口卡(NIC)。這些網卡直接從某臺服務器連接到另外一臺,而其他的通過交換機與其他設備進行連接。DCell場景都假定服務器擁有四個或更多的網卡。


FiConn.類似DCell,FiCoon使用繼承的服務器到服務器連接層次結構,但假定只有兩個網口。


BCube.類似DCell和FiCoon,BCube使用額外的服務器接口直接通信,但其實際是專門為模塊化集裝箱數據中心而優化的。微軟,BCube的背后力量,創造了BCube Source Routing協議來管理整個數據中心的數據傳輸轉發。

CamCube.這種拓撲結構實際上是運行在微軟CamCubeOS上的3D環形。目的是優化傳輸在集群和主機之間的流量。CamCubeOS假定應用中的傳統網絡轉發都是無效的,需要替換掉。


Butterfly.Google的扁平化蝴蝶是類似棋盤的特殊網絡結構。在此網格中,流量可以任意流動到限定距離內的交換機。目的在于降低功耗,這是Google非常關注的一點。

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