謹記:部署萬兆以太網必知的十大要點
發布時間:2015-01-24 責任編輯:echolady
【導讀】以yi太tai網wang技ji術shu的de改gai革ge和he發fa展zhan已yi經jing使shi得de其qi性xing能neng和he價jia格ge都dou獨du具ju優you勢shi,應ying用yong範fan圍wei已yi經jing從cong企qi業ye數shu據ju中zhong心xin擴kuo展zhan到dao網wang絡luo市shi場chang。不bu得de不bu說shuo,人ren們men對dui於yu寬kuan帶dai的de需xu求qiu已yi經jing逐zhu漸jian增zeng加jia,呈cheng現xian上shang升sheng趨qu勢shi。本ben文wen主zhu要yao針zhen對dui以yi太tai網wang部bu署shu過guo程cheng中zhong容rong易yi出chu現xian的de問wen題ti進jin行xing了le總zong結jie。
萬兆以太網和服務器邊界:更佳的效率
中型企業通過整合服務器來優化他們的數據中心和服務器群組,從而減少空間、dianyuanheguanlidekaixiao。tongchang,diyibushizhengheduogeyingyongdaogengshaodefuwuqishang,congerqudaiyigeyingyongyitaifuwuqidemoshi。jinerxiayibushifuwuqixunihua。
服務器虛擬化是通過在服務器上安裝多個虛擬機(VMs)congershixianzaiyitaifuwuqishangzhichiduogeyingyonghecaozuoxitong。meigexunijidouxiangyitaidulidewulifuwuqinayanggongzuo,danshiquegongxiangwulifuwuqidechulinengli,congerbaozhengbulangfeifuwuqidechulinengli。IT部門可以減少服務器的庫存,更好地利用服務器和更有效地管理資源。
服務器虛擬化很大程度上依賴於網絡和存儲。虛擬機不斷地增加並需要比單台物理服務器更大量的存儲空間。網絡附加存儲(NAS)或存儲區域網絡(SAN)weixunijitigongewaidezhuanyongcunchukongjian。fuwuqihecunchuzhijiandelianjiebixuzugoukuaiyibimianchanshengpingjing。wanzhaoyitaiwangweixunihuanjingtigonglezuikuaideliantongxing。
萬兆以太網存儲區域網絡和光纖通道:更簡單和更具性價比
在網絡中有三種類型的存儲:直接附加存儲(DAS)、網絡附加存儲(NAS)和存儲區域網絡(SAN)。每種都有各自的優點,但是SAN正成為麵向數據中心和高密度計算應用最靈活和可擴展的解決方案。SAN主要的缺點是費用和專門需要培訓人員來安裝和維護光纖通道中的互聯介質。盡管如此,通過光纖通道實現的SAN存儲已經在大型的企業中建立起來。
新標準——互聯網小型計算機係統接口(iSCSI)——使萬兆以太網成為SAN應用中具有吸引力和可供選擇的互聯介質。iSCSI是在大多數存儲設備和光纖通道中進行塊傳輸的SCSI協議的擴展。互聯網擴展的協議定義了在IP網絡上擴展塊轉移的協議,從而使標準的以太網基礎架構可以作為SAN存儲的互聯介質。基本的iSCSI在現今的大多數操作係統中都支持。最新的iSCSI性能使萬兆以太網相對於光纖通道更能順利地成為SAN存儲的互聯介質:
更低的設備和管理費用:萬兆以太網網絡組建比高度專用的光纖通道組件的費用更實惠,並且無需專門的安裝和管理技能;
增強的服務器管理:iSCSI遠程啟動避免了每台服務器從各自的直連磁盤來啟動。相反,服務器可以從在SAN上的一個操作係統鏡像來啟動。這將特別有利於在機架或刀片服務器的應用上啟用無盤服務器。
改良的數據災備恢複:在一個本地SAN上的所有信息,包括啟動信息、操作係統鏡像、應用和數據,都可以複製到一個遠程的SAN上以便實現快速和完整的災備恢複。
卓越的性能:即便像數據庫這樣的交互性虛擬機,都可以在萬兆以太網和iSCSI SAN上運行而性能不受影響。
萬兆以太網和彙聚層:減少網絡瓶頸
直到最近,網絡設計還是推薦使用快速以太網作為接入層,並使用千兆上行鏈路到核心(對於兩層的網絡架構)或彙聚層(對於三層的網絡架構)。現(xian)今(jin),在(zai)網(wang)絡(luo)接(jie)入(ru)層(ceng)的(de)流(liu)量(liang)已(yi)經(jing)急(ji)劇(ju)地(di)增(zeng)加(jia)。高(gao)帶(dai)寬(kuan)需(xu)求(qiu)的(de)應(ying)用(yong)已(yi)經(jing)成(cheng)倍(bei)地(di)增(zeng)長(chang)。隨(sui)著(zhe)千(qian)兆(zhao)以(yi)太(tai)網(wang)價(jia)格(ge)的(de)下(xia)降(jiang),千(qian)兆(zhao)到(dao)桌(zhuo)麵(mian)已(yi)經(jing)變(bian)得(de)越(yue)來(lai)越(yue)普(pu)遍(bian)。千(qian)兆(zhao)以(yi)太(tai)網(wang)到(dao)桌(zhuo)麵(mian)的(de)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)增(zeng)加(jia)了(le)網(wang)絡(luo)其(qi)餘(yu)部(bu)分(fen)的(de)超(chao)負(fu)荷(he)運(yun)行(xing)比(bi)率(lv)。結(jie)果(guo)在(zai)網(wang)絡(luo)接(jie)入(ru)層(ceng)和(he)彙(hui)聚(ju)層(ceng)或(huo)核(he)心(xin)層(ceng)之(zhi)間(jian)大(da)量(liang)的(de)千(qian)兆(zhao)流(liu)量(liang)造(zao)成(cheng)了(le)網(wang)絡(luo)的(de)瓶(ping)頸(jing)。
wanzhaoyitaiwangshihuijucengdeguimokeyibuduandikuozhanyimanzuyonghuhewangluoyingyongriyizengchangdexuqiu。zheyangkeyirangwangluochaofuheyunxingdebilvhuidaofuhewangluoshejidezuijiashijian,bingtigonglezaijuheduogeqianzhaoyitaiwanglianlushangyixiezhongyaodeyoushi:
使用更少的光纖:wanzhaoyitaiwanglianjiexiangduiyuqianzhaoyitaiwanglianlujuheshiyonggengshaodeguangxianxianlan,qianzhaoyitaiwanglianlujuhexuyaozaimeitiaolianlushangshiyongyiduiweixian。shiyongwanzhaoyitaiwangjianshaolexianlandefuzaxing;同時考慮到鋪設額外的光纖線纜的費用也很昂貴,使用萬兆以太網也有效地使用了現有光纖線纜的布線;
對大數據流的更好支持:在聚合的千兆以太網鏈路上的流量由於在終端設備上數據包序列的需求而被限製到1 Gbps的數據流。由於在單個萬兆以太網鏈路上有更大的帶寬容量,所以萬兆以太網可以更有效地支持大數據流的應用程序;
更長遠的投資部署:相對於對個千兆以太網鏈路的聚合,萬兆以太網提供了更大的擴展性,從而可以更好地保護你的網絡投資。最多可把8條萬兆以太網鏈路聚合成一個虛擬的80Gbps的鏈接;
[page]
萬兆以太網和光纖線纜的選擇
對於任何光纖線纜的部署都需要考慮三個重要的因素:
光纖線纜的類型(例如單模/多模)
萬兆以太網物理接口的類型(例如10GBase-SR)
光纖模塊規格的類型(例如XFP)

表4:萬兆光纖的工作範圍和物理層(物理接口)
隻要萬兆以太網的物理接口類型在光纖鏈路的兩端是一樣的,模塊的規格是可以互通使用的。例如,可以通過連接一個10GBase-SR XFP光纖模塊和一個10GBase-SR SFP+來部署一條光纖鏈路。然而,一個10GBase-SR SFP+的光纖模塊不能連接到10GBase-LRM SFP+光纖模塊。萬兆以太網和銅纜的選擇
suizhejiaohuanbiaozhundechengshuhetonglanbiaozhundegaijin,zaiwanzhaoyitaiwangshangshiyongtonglanbiandeyuelaiyuepubian。xianzai,wanzhaoyitaiwangyousangebutongdetonglanjishu。meizhongdouyoubutongdejiagehexingneng(詳見表5)。盡管光纖(SFP+模塊)能提供最低的延時,但是許多IT部門還是使用銅纜來連接交換機到交換機或者交換機到服務器。

SFP+是最新的光收發器標準。萬兆SFP+直連線纜(DAC)直接連接到一個SFP+模塊。由於低延遲、小的規格以及合理的價格,從而這個新的銅纜解決方案已經成為連接機架上的服務器和存儲設備的一個選擇。
10GBase-T或者IEEE802.3an-2006在2006年發布,在最大100米長的6A類和7類銅纜上實現萬兆以太網。雖然該標準具有前途,但10GBase-T仍然需要不斷的技術改進來降低成本、功耗和延遲。
萬兆以太網和SFP+改造:便於短距離運行的直連線纜
SFP+直連線纜集成了SFP+兼容連接器和一條銅纜,提供了低延遲、節能和低成本的解決方案。DAC具有幾種長度,最長可達10米(33英尺),並且是目前最好的短距離萬兆以太網連接線纜。(詳見圖1)

圖1:典型的直連線纜(DAC)
對於機櫃頂端(ToR)的應用
[page]
萬兆以太網和鏈路聚合提供網絡的冗餘性和靈活性
端口彙聚或鏈路聚合不是新的技術。之前的IEEE標準定義了聚合多個以太網端口到一個邏輯鏈路的方法,以提高整體的連接速率和可用性。
IEEE的鏈路聚合控製協議(LACP)標準定義了捆綁多個物理端口到一個邏輯通道上的方法。現今,大多數的萬兆以太網服務器和網絡存儲設備有多個端口和支持Active-Active LACP端口組。然而,對服務器來說主要關注的是冗餘,而且LACP標準隻是定義了Active-Activefuwuqizudaoxiangtongdejiaohuanji,ruguojiaohuanjifeizhengchanggongzuolejiuchuangjianledangeguzhangdian。chuyuzhegeyuanyin,fuwuqilianjietongchangpeizhiweiguzhangqiehuanmoshi。zaiguzhangqiehuanmoshixia,huoyuedelianjiedaodiyitaijiaohuanji,rongyudelianjiedaodiertaijiaohuanjizhidaodiyitiaolianjieguzhangshibeijihuo。
複雜、昂貴和專有技術確實在多台獨立運行的不同交換機之間提供了LACP組。然而,從部署的角度來看,更容易通過堆疊型交換機使鏈路聚合跨越整個堆疊組來實現一個分布式的LACP解決方案。在這種配置下,堆疊組好像一台邏輯上的交換那樣工作並實現無縫的鏈路聚合。

圖2:分布式LACP部署
什麼是“機櫃頂端”交換機
一台機櫃頂端(ToR)交換機是一台具有少量端口並位於數據中心或服務提供商代管設備的19寸機架的頂端或中間。一台ToR交換機提供一個簡單的、低成本的方式來輕鬆地添加更多的網絡容量。ToR交換機連接多個服務器和其他的網絡組件(如存儲)到(dao)一(yi)個(ge)機(ji)架(jia)上(shang)。大(da)大(da)簡(jian)化(hua)了(le)添(tian)加(jia)更(geng)多(duo)的(de)服(fu)務(wu)器(qi)和(he)存(cun)儲(chu)容(rong)量(liang)到(dao)網(wang)絡(luo)的(de)難(nan)度(du),避(bi)免(mian)了(le)使(shi)用(yong)複(fu)雜(za)的(de)跳(tiao)線(xian)麵(mian)板(ban)和(he)來(lai)自(zi)於(yu)每(mei)台(tai)服(fu)務(wu)器(qi)或(huo)每(mei)台(tai)存(cun)儲(chu)設(she)備(bei)的(de)布(bu)線(xian)。
萬兆以太網和機櫃頂端的最佳實踐
圖3顯示了一個可堆疊的萬兆以太網ToR交換機的解決方案,為服務器和網絡存儲提供劃算的SAN連接。LACP功能除了為服務器和存儲提供更好的性能以外,還提供更好的可用性和冗餘性。由於服務器虛擬化,Active-Active服務器組可以分布在兩個堆疊的交換機之間,當服務器組連接到相同的邏輯交換機時確保了服務器的物理冗餘。如果一條鏈路故障,LACP還提供故障切換的保護。同時,iSCSI流量負載均衡確保更大的傳輸吞吐量和更低的網絡延遲。

圖3:兩個機櫃,每個機櫃放置萬兆以太網服務器、存儲和交換機
萬兆以太網和分布層的最佳實踐千兆以太網到桌麵需要一個高帶寬、高效的和靈活的解決方案。圖4顯示了具有萬兆上行鏈路的千兆接入交換機和可堆疊的萬兆彙聚交換機。作為機櫃頂端(ToR)的最佳實踐,LACP active-active組(zu)被(bei)分(fen)布(bu)在(zai)四(si)台(tai)堆(dui)疊(die)交(jiao)換(huan)機(ji)之(zhi)間(jian),提(ti)供(gong)卓(zhuo)越(yue)的(de)靈(ling)活(huo)性(xing)和(he)可(ke)用(yong)性(xing),同(tong)時(shi)提(ti)供(gong)到(dao)相(xiang)同(tong)邏(luo)輯(ji)交(jiao)換(huan)機(ji)的(de)連(lian)接(jie)。在(zai)接(jie)入(ru)層(ceng),接(jie)入(ru)交(jiao)換(huan)機(ji)堆(dui)疊(die)成(cheng)一(yi)台(tai)虛(xu)擬(ni)的(de)邏(luo)輯(ji)交(jiao)換(huan)機(ji),簡(jian)化(hua)了(le)配(pei)置(zhi)和(he)管(guan)理(li)的(de)開(kai)銷(xiao)。網(wang)絡(luo)負(fu)載(zai)均(jun)衡(heng)確(que)保(bao)了(le)流(liu)量(liang)被(bei)動(dong)態(tai)地(di)分(fen)布(bu)在(zai)物(wu)理(li)鏈(lian)路(lu)上(shang)。最(zui)後(hou),為(wei)了(le)鏈(lian)路(lu)的(de)冗(rong)餘(yu),LACP故(gu)障(zhang)切(qie)換(huan)保(bao)護(hu)比(bi)使(shi)用(yong)生(sheng)成(cheng)樹(shu)協(xie)議(yi)更(geng)高(gao)效(xiao)。當(dang)主(zhu)鏈(lian)路(lu)處(chu)於(yu)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)時(shi),生(sheng)成(cheng)樹(shu)的(de)備(bei)用(yong)鏈(lian)路(lu)是(shi)不(bu)工(gong)作(zuo)的(de)。故(gu)障(zhang)切(qie)換(huan)保(bao)護(hu)比(bi)使(shi)用(yong)生(sheng)成(cheng)樹(shu)協(xie)議(yi)更(geng)高(gao)效(xiao)。當(dang)主(zhu)鏈(lian)路(lu)處(chu)於(yu)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)時(shi),生(sheng)成(cheng)樹(shu)的(de)備(bei)用(yong)鏈(lian)路(lu)是(shi)不(bu)工(gong)作(zuo)的(de)。然(ran)而(er)LACP的所有鏈路在同一時刻都是處於工作狀態的,從而提供了更好的聚合帶寬和無縫的冗餘。

圖4:支持堆疊和分布式的萬兆以太網鏈路聚合的智能接入層
萬兆以太網和NETGEAR解決方案:可靠、具有性價比和方便易用
NETGEAR ProSafe全網管交換是關注成本的企業在部署支持機櫃頂端(Top-of-Rack)和融合的網絡應用的萬兆以太網時的理想選擇。NETGER全網管交換機降低了管理和維護的成本,使IT人員更多地關注在其他的關鍵業務上。同時,也幫助正在成長的公司實現日益增長的帶寬需求、新的應用需求和一個快節奏的商業環境的需求。
更可靠
NETGEARquanwangguanjiaohuanjishejidechuzhongjiushishebeidekekaoxing,bingqieyizhiwendingdiyunxing。meitaishebeidouyougaodangdeyuanjianzuchengbingqiezaijiaofushiyongzhiqianjingguoyangedeceshi。
更具性價比
NETGEAR全網管交換機支持一係列的功能,包括組播、虛擬化和高級的安全特性,而且極具性價比。任何企業,無論規模的大小或應用的多少,都可以在NETGEAR萬兆交換產品線中找到合適的解決方案。
方便易用
NETGEAR全網管交換機可以通過直觀的和具有全麵功能的Web圖形化界麵、CLI命令行接口或SNMP網管協議進行管理。2010年Palmer Benchmark的一項研究發現NETGEAR的用戶相對於Cisco的用戶有更少配置方麵的問題。易於部署和簡單的堆疊——NETGEAR全網管交換機以簡單為起見來設計。
相關閱讀:
電路天天讀:CAN總線與以太網的嵌入式網關電路的設計與實現
電路分享:以太網光無線通信驅動電路設計
有源以太網“走進”汽車應用,係統成本無增加?
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 貿澤EIT係列新一期,探索AI如何重塑日常科技與用戶體驗
- 算力爆發遇上電源革新,大聯大世平集團攜手晶豐明源線上研討會解鎖應用落地
- 創新不止,創芯不已:第六屆ICDIA創芯展8月南京盛大啟幕!
- AI時代,為什麼存儲基礎設施的可靠性決定數據中心的經濟效益
- 矽典微ONELAB開發係列:為毫米波算法開發者打造的全棧工具鏈
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
Future
GFIVE
GPS
GPU
Harting
HDMI
HDMI連接器
HD監控
HID燈
I/O處理器
IC
IC插座
IDT
IGBT
in-cell
Intersil
IP監控
iWatt
Keithley
Kemet
Knowles
Lattice
LCD
LCD模組
LCR測試儀
lc振蕩器
Lecroy
LED
LED保護元件
LED背光





