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巧解資料中心網絡性能瓶頸問題

解決日益增加的網絡流量問題,方法可不止一種,從廉價的快速修複戰略,到進階戰略投資與資本重組。新技術可以提高網絡容量并改進網絡結構,解決骨幹網性能瓶頸以及大多數以太網連接配接問題。某些情況下,簡單的操作,就可以減輕不少壓力。

資料中心網絡性能問題可通過簡單的修複重組政策解決。

随着it向伺服器增加i/o與通信密集型應用,資料中心網絡壓力急劇增加。

預裝的千兆内置網卡已經不再能夠支撐,并且在大多數情況下萬兆以太網卡也可能成為網絡瓶頸。

解決日益增加的網絡流量問題,方法可不止一種,從廉價的快速修複戰略,到進階戰略投資與資本重組。新技術可以提高網絡容量并改進網絡結構,解決骨幹網性能瓶頸以及大多數以太網連接配接問題。在某些情況下,簡單的操作,就可以減輕不少壓力。

巧解資料中心網絡性能瓶頸問題

給伺服器安裝更多的存儲

改變資料流是低成本的快速解決網絡瓶頸的方法之一。一個例子就是将流量從網絡轉儲轉移到伺服器内部。

google将存儲本地化到多個伺服器上,然後安排這些應用程式使用最近的存儲中的資料。這種方式可以讓你隻需簡單添加機櫃交換機的端口,甚至隻需兩台交換機,以此實作結點的雙以太網端口連接配接。

同樣還可以給存儲結點選擇四個或更多端口配置的伺服器,通過更多的端口進出流量來解決網絡瓶頸。幾乎所有資料都是通過機架頂端的交換機,降低延遲,也能大幅度降低與骨幹網的資料互動。

資料庫

資料庫優化方案就不同了。最高效的模型是使用動态随機存儲存儲器(dram)的雙列直插式記憶體子產品所構成的大型計算池,建立一個記憶體資料庫。理想情況下,it組織會根據需求購買最新的旗艦級伺服器,記憶體最高可達6tb,當然舊伺服器一樣也要使用。

還有一種用于輔助記憶體資料庫架構的方式,是給伺服器配置固态硬碟存儲(ssd)。這樣可以作為網絡存儲資源或dram的暫存緩沖器使用。兩種方法都可以減輕網絡負載,但萬兆以太網可能跟不上今年内的最新系統,即使同時使用兩個端口。

虛拟化

采用x86伺服器叢集來進行虛拟化十分普遍,但也為自己帶來了網絡瓶頸問題。臭名昭彰的啟動風暴就是網絡飽和的一個現象;即使在穩定狀态運作時,建立一個新執行個體也會增加負載,就如千兆位元組的資料要從網絡存儲傳輸到伺服器。

在這種情況下,将傳統虛拟化向容器模型莊毅。這意味着放棄能夠建立任何作業系統的靈活性,但這通常都不是問題。

采用容器方法,減少網絡同學,需要伺服器的所有執行個體都使用相同的(支援容器)作業系統。dram空間會因為單一作業系統與應用程式棧而有所節約,還能讓執行個體數增加,并且更快啟動。但是如果應用程式執行個體是網絡或者i/o密集型,那麼還是會産生壓力。

未來的技術方案

采用4萬兆以太網(四車道)鍊路連接配接交換機十分常見,我們正在尋找10萬兆以太網作為萬兆以太網替代方案。這種趨勢正在不斷推進,目前已經推出了25千兆以太網,支援采用四車道,價格也相對低廉,10萬兆以太網主要用于儲存設備以及交換機之間互聯。

資料中心可以使用25千兆以太網用于現有布線機架和交換機之間連接配接。不幸的是,你無法使用現有的擴充卡,而必須使用pcie卡或新增結點。即使如此,替換現有的機頂機架交換機來建立一個10/100千兆以太網絡環境,不僅經濟,而且還能大幅提升整體叢集性能。

這種新技術循序進入市場,也反應了雲服務提供商的需求。目前使用25千兆鍊路的項目一般都不超過12個月,根據ieee的準許設定紀錄時間表。網絡接口卡與交換機的生産預計在2015年下半年。

同樣還可以使用50千兆以太網雙通道管道技術。更快的速度可以容納更大的伺服器以及在記憶體中運作大資料分析,每台伺服器至少要兩個連接配接接口。按照這樣的趨勢下去,高性能計算擁有大量核心數的cpu或gpu,資料饑餓有可能成為問題,因為将tb級的資料裝入記憶體也需要花上一些時間。

基于軟體的修複同樣還可以解決網絡瓶頸問題。軟體定義網絡可以為伺服器之間通過骨幹線路傳輸負載任務。

随着存儲與架構性能的快速增長,網絡将是未來十年内創新的最前沿,是以演變因該是非常快速的。

作者:harris編輯

來源:51cto