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[周报全文]加快虚拟化和云数据中心的网络融合

2014年01月23日 14:04:19 | 作者:作者 Saleem Muhammad | 来源:网界网 | 查看本文手机版

摘要:在许多虚拟化和云部署中,统一不同的存储网络和数据网络是一种自然的发展过程。戴尔融合网络创新可为这些环境提供高级交换功能和智能流量管理。

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虚拟化
网络融合
云数据中心

为满足业务关键型应用程序不断增加的I/O工作负载需求,许多组织正在将其数据中心转变为基于融合基础架构的虚拟化环境。通过资源的整合和融合,组织明显地简化了运营,提高了效率,增加了数据中心基础架构的投资回报,并且在此基础上,很多IT团队都极大地改进了基础架构的性能和延迟水平。

在融合基础架构上取得成功之后,现在的IT领导者开始希望在网络架构上也应用类似的融合创新。采用融合网络策略,可使组织在整合的数据吞吐通道中同时传输服务器和存储I/O的工作负载。而智能化的软件则有助于对融合网络通道中的不同网络体系结构进行优化管理。

优化网络数据流和带宽对IT技术人员和组织管理人员都具有重要的意义。首席信息官[注](CIO[注])和企业决策者需要确保现有的IT资产和投资能够高效、可靠地支持持续的业务运营;虚拟化管理员需要采用高性能平台来连接众多的服务器机架,以便提高虚拟机的移动性,同时保持管理的可见性;存储管理员希望融合iSCSI、光纤通道、以太网光纤通道(FCoE)和网络连接存储(NAS)流量,并对其实施有效的管理;网络管理员则需要为负责管理服务器和存储的IT团队简化功能,而不破坏组织中各种网络体系结构的运营完整性。

有鉴于此,许多组织希望在一根缆线上融合基于以太网的局域网(LAN)和基于光纤通道的存储区域网络(SAN)的流量。戴尔一直致力于为虚拟化环境和融合基础架构开发基于开放标准,并可扩展的模块化解决方案,因此能够帮助组织提高数据中心的灵活性,避免基于专有技术的硬件和软件所带来的束缚。

戴尔网络 S5000 1U架顶式交换机基于最新的FCoE协议,可提供创新的模块化融合网络功能。此交换机将LAN和SAN流量融合在一条10千兆以太网(10GbE)线路上,对于基于不同网络协议部署了多种网络的企业级数据中心而言,它有助于优化服务器和存储的网络连接。

数据中心基础架构所采用的网络协议正在不断演进

部署了虚拟化和云计算[注]的传统数据中心,通常会有不同的服务器群组用来支持不同应用、数据库和Web内容的交付。这些服务器通常通过光纤通道或iSCSI协议连接到外部的共享存储上。这两种协议要分别使用专用的光纤通道或以太网SAN网络架构。这样做的结果是,为维护不同的网络基础架构,数据中心不得不部署数量可观的网络组件,包括不同的适配器、光纤、缆线和交换机等。

一直以来,IT部门都在考虑实施各种方案来简化不同网络中的交换、布线和连接。在这样的需求面前,出现了用于连接服务器和存储的新的协议。

例如InfiniBand协议,尽管有诸多优点,但它的普及范围仍十分狭窄。该协议通常需要采用专用的物理介质,并且主要适用于特定的部署,以满足环境对超高性能和极低延迟的要求。

与此相反,iSCSI协议则得到进一步推广。这是因为它利用了以太网连接的普遍性,并在TCP/IP堆栈中添加了一个TCP层。现在,大量的中小型企业环境已经初步部署了iSCSI,企业级的网络环境也日益增加了对iSCSI的应用。

FCoE是继InfiniBand和iSCSI之后新出现的一种协议,通常用于SAN结构。通过帮助用户解决因光纤通道不易移植到iSCSI而引起的难题,FCoE使组织可以保留其对光纤通道的现有投资。当今的许多IT领导者将FCoE协议视为一个绝好的机会,认为通过它可以经济、实惠地把彼此独立的、基于以太网的LAN连接和基于光纤通道的SAN连接,转变为保留了不同数据流量功能的融合LAN和SAN网络。

融合不同的网络

旧式数据中心环境内的传统网络通常要求服务器同时配备网卡(NIC)和总线适配器,前者用于建立LAN连接,后者则用于与SAN结构建立光纤通道连接。在这种情况下,如果需要使用两个以太网NIC连接单独的LAN,并需要两个光纤通道HBA来连接单独的SAN结构,那么在此网络体系结构中维持这种必要的分隔就需要配备多套交换机、光纤、缆线和适配器。这样一来就会大幅提高组织网络基础架构的复杂性和成本(如图1所示)。

而通过将LAN和SAN的流量融合到一根缆线上,建立服务器连接所需的交换机、光纤、缆线和适配器的数量就会减少一半。每台服务器都能利用融合网络适配器通过一根缆线连接到LAN和SAN这两个网络架构中。融合的LAN和SAN体系结构可在专用LAN和SAN连接之间保持原有的网络隔离(如图2所示)。

按此方式融合LAN和SAN流量,可在一些重要的方面提高效率。由于减少了用于整合服务器机架的架顶式交换机数量,因而有助于减少相关的资金支出并简化网络的体系结构。此外,由于减少了工作中的交换机和适配器数量,还有助于降低散热和功耗成本。不仅如此,通过减少所需部署的物理组件,IT管理员还可以简化配置和管理上的工作。

这是一种创新的可扩展设计,可使组织基于开放的标准化技术部署模块化网络体系。此模式还可以通过智能软件的编排,以经济、实惠的方式提高运营效率。

可靠、可扩展的连接

戴尔网络 S5000交换机可在单个网络平台上提供融合的LAN和SAN(10GbE、40GbE和本机光纤通道连接),用于传输第二层、第三层和存储吞吐量。它采用模块化的设计,可提供按需购买的灵活性,并具备无阻性能、低延迟和堆栈功能。除了NAS和基于融合以太网(RoCE)的远程直接内存访问(RDMA)外,戴尔网络 S5000交换机还支持iSCSI、FCoE和光纤通道SAN桥接。

它针对以太网和光纤通道的开放、多协议标准,有助于提高网络系统的灵活性和可扩展性。Dell Force10 OS (FTOS)提供了一个强大而可靠的软件平台和一个符合行业标准的命令行界面(CLI),能够与其他供应商提供的基于开放标准的硬件和软件顺利地进行互操作。

该交换机采用1U规格,是一种先进的模块化交换机,即使在不需要融合LAN和SAN流量的数据中心,也能够优化吞吐量。组织可以部署戴尔网络 S5000交换机,并只用于传输以太网流量,而无须使用此交换机的光纤通道功能。

此交换机提供了两个连接选项。一种选项是提供12端口千兆以太网(GbE)和10GbE模块,配备一个小型可插拔+ (SFP+)端口,支持光纤或直接连接缆线,并支持堆叠端口。另一种选项是提供12端口、8 Gbps光纤通道统一端口模块,配备一个光纤通道接口,可建立2Gbps、4Gbps和8 Gbps的连接(+本站微信networkworldweixin),以此支持光纤或直接连接缆线。

智能管理软件

定制的网络基础架构通常可配合定制的服务器和存储网络配置来帮助数据中心高效运营。集成到戴尔网络 S5000交换机中的智能软件有助于对网络体系结构生命周期的每个阶段实施管理。它还有助于简化交换机配置,最大限度缩短部署网络所需的时间。

另外,此智能软件还有助于全面了解网络运营情况并简化管理任务。此软件还增强了可扩展性并丰富了流量监控功能,因而有助于优化运营。

戴尔网络 S5000交换机的模块化设计、使IT组织可以根据具体需求灵活定制网络环境。此交换机还有助于用户过渡到新一代的I/O连接解决方案。

不仅如此,戴尔网络 S5000交换机还是戴尔Active Fabric项目中的一个关键要素(请参见边栏:“创建一个开放、可扩展的网络结构”) 。在高度虚拟化的数据中心,主动连接方式可为构建支持新一代功能的结构铺平道路。戴尔这种通过开放结构来建立主动连接的方式,可帮助组织避免因专有技术而局限于一家供应商的情况。

Active Fabric Manager组件提供了一个易于导航的控制台,通过它可进行端到端的网络管理,从刀片服务器I/O到架顶式交换机,再到网络的主干层,一切尽收眼底。Active Fabric Manager可简化交换机配置,并帮助IT组织大幅缩短网络部署所需的时间。

此外,FTOS软件平台满足了虚拟化和云计算环境对网络的严苛要求。它能够提供高度可靠的智能软件支持,可利用融合的LAN和SAN连接满足大型企业环境的存储需求。

面向融合网络的

横向扩展体系结构

许多IT领导者正在将其数据中心转变为虚拟化或云计算环境,或已经完成这一转变过程。这种发展使企业可以充分利用资源整合和融合的益处。

在此基础上,组织下一步的举措应该是优化网络,以此满足服务器和存储工作负载不断增加的I/O需求,更好地支持业务关键型的应用程序。通过将基于iSCSI以太网的LAN流量与基于光纤通道的SAN流量融合到一根10GbE缆线上,融合网络可为组织提供一个绝佳的机会来快速而经济地横向扩展网络基础架构。

戴尔网络 S5000模块化交换机提供了一个创新的平台,极大丰富了戴尔Active Fabric项目的内容,有助于加快基于虚拟化和云的数据中心的网络融合

图1:传统数据中心采用复杂、昂贵的链接方式,LAN和SAN的流量相互分离

图2:能够以经济、实惠的方式显著减少网络组件并保持流量分离的融合LAN和SAN链接

创建一个开放的、可扩展的网络结构

在虚拟化和云计算环境中,部署虚拟化或调配虚拟机可帮助IT组织平稳开展运营。但是,为虚拟机实施网络服务则可能十分复杂而耗时。专有的网络系统可能会让组织陷入缺乏灵活性的体系结构中,难以进行扩展,从而限制了潜在的经济效益。

不同于僵化的专有网络,戴尔提供了一个开放创新的平台,有助于在虚拟化和云计算的环境里实施网络融合。戴尔Active Fabric产品组合提供了多种机架和横向扩展的连接选项,有助于通过软件定义网络[注](SDN[注])推动网络虚拟化[注]。通过Active Fabric Manager组件,用户可从单一控制台获取多项高级的网络编排功能。

戴尔网络 S5000交换机扩大了Active Fabric系列产品的范围,它具备可靠的模块化交换功能,专门用于实施融合网络。借助Active Fabric中的模块化硬件和软件功能,管理员可以经济、实惠地对网络体系结构进行横向扩展,并优化新兴的从东到西(服务器到服务器)的数据流。

戴尔网络 S5000交换机集成了自动化、软件编程和脚本编写功能,对Active Fabric形成了有益的补充。利用智能脚本编写功能,网络管理员可以在自定义视图中向存储或服务器管理员,或者其他IT成员仅公开必要的交换机部分。这样,网络管理员既可保持网络基础架构的完整性,又能提供相关视图来根据具体需求自定义吞吐量。

Active Fabric基于专为SDN环境设计的可靠组件构建而成,它非常适合在基于虚拟化和云计算的数据中心将服务器、存储和软件拼接在一起。

作者介绍:

Saleem Muhammad 是戴尔产品营销和管理团队的一名高级顾问,负责制定数据中心产品和解决方案战略。

参考资料

1.SDN:(Software Defined Network,软件定义网络)是一种新型的开放网络创新架构。最初是由美国斯坦福大学研究组提出,OpenFlow通过将网络设备控制面与数据面分离开来,从而实现...详情>>

2.网络虚拟化:是能够实现网络资源动态调配、动态管理的技术。基本上分成两个部分:其一是网络基础架构本身的虚拟化,比如原来单一的网络可以虚拟化成多个网络,原来多个单一的网络单元也...详情>>

3.云计算:(Cloud Computing)描述了一种基于互联网的新的IT服务增加、使用和交付模式,通常涉及通过互联网来提供动态易扩展而且经常是虚拟化的资源。云计算是继1980年代大型计算机到...详情>>

4.CIO:(Chief Information Officer),首席信息官,亦可称之为信息主管、信息总监等,是企业中信息化建设“统筹”人,是企业中不可或缺的高级主管职位之一,主要负责企业内部信息...详情>>

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