企業(yè)數(shù)據(jù)中心交換機(jī)分類的6種方式
現(xiàn)如今，各種規(guī)模的企業(yè)組織都一直在尋求新的方法來(lái)提高數(shù)據(jù)中心操作運(yùn)營(yíng)環(huán)境中的效率和靈活敏捷性，但這其實(shí)并不總是能夠輕而易舉的實(shí)現(xiàn)的。在本文中，相關(guān)的業(yè)界專家們就將為我們廣大的讀者朋友們介紹六大關(guān)鍵性的標(biāo)準(zhǔn)，旨在幫助企業(yè)的決策者們縮小現(xiàn)實(shí)與理想的數(shù)據(jù)中心級(jí)交換機(jī)之間的差距。
最好的數(shù)據(jù)中心級(jí)交換機(jī)技術(shù)可以為企業(yè)組織在性能、可用性和易于管理方面提供諸多顯著的優(yōu)勢(shì)。但是，想要在市場(chǎng)上眾多的供應(yīng)商產(chǎn)品之間選擇最適合您企業(yè)數(shù)據(jù)中心的一款產(chǎn)品則可能會(huì)是一大挑戰(zhàn)。而在本文中，就讓我們來(lái)具體分析一下各種使用場(chǎng)景和區(qū)分類別，以分辨出最好的數(shù)據(jù)中心類交換機(jī)產(chǎn)品之間的差異，讓您了解哪款選項(xiàng)最適合您企業(yè)數(shù)據(jù)中心吧。
雖然目前主要都是大型企業(yè)在使用交換機(jī)，但任何企業(yè)組織在購(gòu)買數(shù)據(jù)中心級(jí)交換機(jī)時(shí)都應(yīng)考慮如下六大主要標(biāo)準(zhǔn)：
1.物理要求
2.融合網(wǎng)絡(luò)
3.吞吐容量能力
4.電源和冷卻要求
5.虛擬機(jī)管理程序虛擬交換機(jī)和SDN支持
6.單一供應(yīng)商的支持
每家供應(yīng)商分別都會(huì)以他們自己的方式來(lái)解決這些標(biāo)準(zhǔn)，盡管這其中的差異通常是相當(dāng)微妙的。而這些差異通常都會(huì)大多數(shù)出現(xiàn)在以下領(lǐng)域，所以，我們將深入對(duì)每一個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行詳細(xì)分析：
物理端口密度和吞吐量
融合網(wǎng)絡(luò)和光纖通道（FC）支持
虛擬服務(wù)器集成整合和交換機(jī)支持
端到端的策略和未來(lái)驗(yàn)證
物理端口密度和吞吐量
數(shù)據(jù)中心級(jí)交換機(jī)在物理端口密度方面具有各種形狀和規(guī)模尺寸。但是，不同的架構(gòu)決定了特定傳輸類型有多少物理端口是可能的。許多數(shù)據(jù)中心級(jí)交換機(jī)基于刀片機(jī)箱，其接受具有不同端口類型和密度的各種線路卡。
其中最大的是來(lái)自思科、Juniper Networks公司和Arista Networks公司的交換機(jī)。例如，具備16個(gè)插槽的思科Nexus 9500交換機(jī)產(chǎn)品就可以容納多達(dá)2，036個(gè)10千兆以太網(wǎng)（GbE）端口或576個(gè)40 GbE端口。同時(shí)，這種密度也是無(wú)與倫比的。而Juniper Networks公司的QFX10016產(chǎn)品則可以與上述這些數(shù)字相抗衡，Arista Networks公司的7300系列產(chǎn)品也接近。此外，Juniper Networks和Arista Networks都擁有大約6 Tbps的線路卡吞吐量。思科的線卡運(yùn)動(dòng)吞吐量只有4 Tbps. Arista 7328交換機(jī)還具有25 GbE和50 GbE接口，Juniper Networks的QFX 5200交換機(jī)亦是如此。
最大帶寬的實(shí)現(xiàn)取決于多種因素，其中包括可用的光纖模塊和所使用的監(jiān)控模塊的類型。當(dāng)考慮任何數(shù)據(jù)中心的最重要的特性——切換幀和數(shù)據(jù)包需要多長(zhǎng)時(shí)間時(shí)，延遲性也發(fā)揮了相當(dāng)關(guān)鍵的作用。這就是Arista和Extreme Networks這樣的公司大展拳腳的領(lǐng)域了。Arista在高頻交易行業(yè)中非常受歡迎，因?yàn)槠涑脱舆t交換機(jī)可以在大約250納秒（ns）內(nèi)切換幀和數(shù)據(jù)包。當(dāng)通過與供應(yīng)商的BlackDiamond x8核心交換機(jī)在構(gòu)造中相結(jié)合時(shí)，Extreme公司的X770交換機(jī)設(shè)計(jì)的延遲小于600納秒；其他的數(shù)據(jù)中心級(jí)交換機(jī)產(chǎn)品也提供了相應(yīng)的延遲性（以微秒為時(shí)間幀）。思科很快發(fā)現(xiàn)了利潤(rùn)豐厚的利基市場(chǎng)，并開始生產(chǎn)其特殊的具備Algo-Boost技術(shù)的Nexus系列交換機(jī)，現(xiàn)在已然成為了Arista和Extreme公司產(chǎn)品的重要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。如果低延遲性是您的數(shù)據(jù)中心戰(zhàn)略的關(guān)鍵部分，那么研究選擇采用思科、Arista和Extreme公司的這些利基產(chǎn)品將是極其明智的。
如果物理端口密度和性能是最重要的要求，那么，Arista、思科和Juniper公司將會(huì)是企業(yè)數(shù)據(jù)中心極其不錯(cuò)的選擇。這些供應(yīng)商的產(chǎn)品能夠支持最高的端口密度，都是均屬于每線卡性能高于3 Tbps的頂級(jí)供應(yīng)商。
融合網(wǎng)絡(luò)和光纖通道支持
傳統(tǒng)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)通常被部署為單獨(dú)的物理網(wǎng)絡(luò)。存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN）使用光纖通道協(xié)議和交換硬件，而局域網(wǎng)（LAN）則通常使用標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)協(xié)議和硬件�，F(xiàn)在，在協(xié)議和硬件方面的最新進(jìn)展允許SAN和LAN流量使用相同的物理布線和交換機(jī)設(shè)備。
光纖通道連接可以以原生形式或通過以太網(wǎng)光纖通道（FCoE）接口。如果您企業(yè)需要其中之一或同時(shí)需要二者，那么請(qǐng)務(wù)必記住，并非所有的交換機(jī)供應(yīng)商和模型都完全支持協(xié)議。例如，Arista公司的產(chǎn)品并不具備光纖通道支持。所以，如果您企業(yè)需要任何容量的光纖通道，您可能需要看看其它供應(yīng)商了。其他供應(yīng)商，如思科、惠普、華為（歐洲和亞洲市場(chǎng)的的主要供應(yīng)商）和Juniper在一些數(shù)據(jù)中心級(jí)交換機(jī)上支持光纖通道類型。
例如，Juniper公司的QFX3500和QFX10000系列產(chǎn)品以及華為的CloudEngine 6800系列交換機(jī)支持被稱為FCoE-FC網(wǎng)關(guān)的光纖通道端口。這意味著物理接口要么可以被稱為原生光纖通道要么稱為以太網(wǎng)封裝的FCoE.使用思科的Nexus 5000系列產(chǎn)品，您企業(yè)的小型可插拔接口可以是標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)或FCoE.然后，您還可以根據(jù)業(yè)務(wù)需要將單獨(dú)的專用光纖通道模塊添加到交換機(jī)。在2015年5月，思科的其具備96個(gè)端口的16 GbE光纖通道交換機(jī)支持融合網(wǎng)絡(luò)，并同時(shí)跨其Nexus 7700和7000交換機(jī)產(chǎn)品提供40 GbE支持。
另外，對(duì)于大量投資于原生光纖通道，并計(jì)劃繼續(xù)保持的企業(yè)客戶而言， Brocade公司是顯而易見的贏家。該公司僅提供關(guān)于光纖通道的每一項(xiàng)部署實(shí)施，包括16 Gbps的Gen 5原生光纖通道支持。據(jù)稱在不久的將來(lái)，Brocade公司的32 Gbps的Gen 6出品也將很快推出。如果您企業(yè)正計(jì)劃在可預(yù)見的未來(lái)匯聚您的局域網(wǎng)和SAN網(wǎng)絡(luò)的話，選擇合適的供應(yīng)商可能是至關(guān)重要的。
虛擬服務(wù)器的集成整合
服務(wù)器虛擬化軟件，如VMware公司的vSphere、微軟的Hyper-V和KVM都有其各自的虛擬交換機(jī)形式，在同一刀片服務(wù)器機(jī)箱內(nèi)的虛擬機(jī)之間執(zhí)行交換功能。對(duì)于一些企業(yè)組織而言，內(nèi)置的虛擬交換機(jī)工具就已經(jīng)足夠了。但是，通常而言，在其交換機(jī)端口上部署實(shí)施了更具細(xì)粒度控制的企業(yè)級(jí)公司希望能夠以管理其物理數(shù)據(jù)中心級(jí)交換機(jī)相同的方式來(lái)管理他們的虛擬數(shù)據(jù)中心級(jí)交換機(jī)。新的數(shù)據(jù)中心升級(jí)需要跨多臺(tái)數(shù)據(jù)中心交換機(jī)的2層網(wǎng)絡(luò)覆蓋。一個(gè)非常流行的方法是采用VMWare的NSX平臺(tái)。許多數(shù)據(jù)中心交換機(jī)供應(yīng)商現(xiàn)在均能夠支持不同程度的NSX覆蓋。
在虛擬交換機(jī)支持方面，一些供應(yīng)商（包括Brocade 和華為）只允許管理員使用基本虛擬機(jī)管理程序軟件包中的內(nèi)置功能。然而，思科則提供了其Nexus 1000v虛擬交換機(jī)軟件。該軟件基本上取代了VMware vSphere或微軟的Hyper-V設(shè)置中的虛擬交換機(jī)系統(tǒng)。 惠普企業(yè)公司（HPE）嘗試使用自己的專有軟件覆蓋VMware的vSwitch軟件。這允許企業(yè)客戶的管理員得以能夠管理交換機(jī)，就像其是一臺(tái)虛擬HPE設(shè)備，而不是一臺(tái)VMware虛擬交換機(jī)。
較新的技術(shù)，如思科的以應(yīng)用程序?yàn)橹行牡幕A(chǔ)設(shè)施（ACI）和VMware的NSX代表了下一代的數(shù)據(jù)中心功能和兩大主要的軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）架構(gòu)。借助NSX，您企業(yè)可以跨一個(gè)3層數(shù)據(jù)中心交換機(jī)構(gòu)建一個(gè)2層覆蓋，以平整網(wǎng)絡(luò)，并降低其復(fù)雜性。在這些架構(gòu)中使用虛擬可擴(kuò)展LAN（VXLAN）是較為普遍的。各種供應(yīng)商——包括Arista、戴爾、HPE和Juniper——都有支持NSX平臺(tái)和VXLAN部署實(shí)施的數(shù)據(jù)中心交換機(jī)。
思科公司正在其ACI為自己鋪平道路。事實(shí)上，ACI與NSX的主要的不同就在于ACI不是通過物理3層網(wǎng)絡(luò)的頂層創(chuàng)建一個(gè)虛擬2層網(wǎng)絡(luò)。相反，ACI在每款應(yīng)用程序的基礎(chǔ)上工作 - 相應(yīng)地分配網(wǎng)絡(luò)資源，而不是使用虛擬交換機(jī)來(lái)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)。
虛擬交換機(jī)的集成整合，以及當(dāng)下的SDN，在當(dāng)今的數(shù)據(jù)中心都變得非常重要。如果您企業(yè)還沒有開始部署SDN，那么，思科的1000v出品從一臺(tái)虛擬交換機(jī)支持的角度提供了最大的靈活性。NSX與ACI之間的競(jìng)爭(zhēng)正方興未艾，但由于VMware能夠虛擬化配備來(lái)自多家供應(yīng)商的數(shù)據(jù)中心硬件，因此可能具有早期的優(yōu)勢(shì)。
端到端的策略
要考慮的最后一個(gè)方面是端到端的方法的價(jià)值：統(tǒng)一設(shè)計(jì)和故障排除的難易程度是單一供應(yīng)商策略所賦予的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。實(shí)際上，只有思科、HPE和華為擁有跨越整個(gè)數(shù)據(jù)中心的硬件和軟件組合。其中，思科可能具備最周密的、長(zhǎng)期性的、端到端的戰(zhàn)略。關(guān)于這個(gè)話題，需要注意的一點(diǎn)是向軟件定義的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的轉(zhuǎn)變。SDN的核心概念是通過集中和自動(dòng)化各種基礎(chǔ)架構(gòu)策略（從交換機(jī)和路由到訪問控制和存儲(chǔ)分配）來(lái)加速和簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)中心應(yīng)用程序的部署。只有所有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施組件都使用了相同的底層協(xié)議時(shí)，SDN的部署才會(huì)成功。許多企業(yè)組織正寄希望于使用開源SDN平臺(tái)來(lái)實(shí)施管理，而另一些企業(yè)組織則認(rèn)為將準(zhǔn)專有/開放源代碼混合使用才更具優(yōu)勢(shì)。
無(wú)論采用哪種方式，您都必須充分考慮在您企業(yè)數(shù)據(jù)中心中所實(shí)施的供應(yīng)商的各種策略，以確保在SDN成為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)您企業(yè)的投資將會(huì)得到未來(lái)證明。大多數(shù)數(shù)據(jù)中心硬件/軟件供應(yīng)商（包括Arista、戴爾、Extreme、HPE和Juniper）都是在基于流行的OpenFlow協(xié)議上構(gòu)建其SDN策略。通過使用具有嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)的相同的底層協(xié)議，其他OpenFlow本地軟件和設(shè)備應(yīng)該是可互操作的。但是，我們都知道，互操作性有時(shí)并非像其所宣傳的那樣奏效。
相比之下，思科發(fā)布的OpFlex，是思科作為開放和基于標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計(jì)的協(xié)議。雖然這在技術(shù)上沒有專利，但其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手都準(zhǔn)備投入巨資在OpenFlow領(lǐng)域，并承諾在短期內(nèi)不會(huì)改變。
現(xiàn)在，思科獨(dú)立使用不同的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)建立其SDN平臺(tái)。有人可能會(huì)認(rèn)為VMware的NSX也是思科ACI的真正競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，但實(shí)際上，大多數(shù)人認(rèn)為這只是一個(gè)時(shí)間間隔的問題，直到OpenFlow順利起步。思科提供了一個(gè)相當(dāng)強(qiáng)大的應(yīng)用程序接口系統(tǒng)，第三方可以利用基礎(chǔ)設(shè)施添加針對(duì)特定業(yè)務(wù)需求的定制化的功能。雖然該公司在發(fā)展SDN方面的步伐還比較緩慢，但似乎它花了大量的時(shí)間來(lái)搞清楚并解釋SDN在思科網(wǎng)絡(luò)中將會(huì)是什么樣子的。在選擇下一代的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施時(shí)，您企業(yè)必須回答的問題是：是否要與全球領(lǐng)先的網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商合作；是否存在被供應(yīng)商鎖定的風(fēng)險(xiǎn)；或是否需要與另一家供應(yīng)商合作；可能存在互操作性問題；以及未完成的SDN路線發(fā)展規(guī)劃藍(lán)圖的風(fēng)險(xiǎn)。
許多不同的數(shù)據(jù)中心級(jí)交換機(jī)供應(yīng)商和模型對(duì)于任何數(shù)據(jù)中心都是可用的。對(duì)于大多數(shù)工作任務(wù)而言，它們的操作都是類似的。但是，企業(yè)客戶在選擇特定的系統(tǒng)之前，應(yīng)該在容量、性能、融合收斂、端到端的可操作性和未來(lái)驗(yàn)證方面分辨所存在的明顯差異。在企業(yè)決策者們做出決定時(shí)，請(qǐng)務(wù)必考慮您企業(yè)當(dāng)前和未來(lái)的業(yè)務(wù)需求，并確定哪些差異化因素對(duì)您企業(yè)而言是最為重要的。
