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[ODCC技術(shù)分享] 解耦的數(shù)據(jù)中心,開放的交換機(jī)硬件

 數(shù)據(jù)中心走向開放已不是一個(gè)新的話題,從Linux操作系統(tǒng)和x86服務(wù)器的出現(xiàn)開始,人們就已經(jīng)開始了推動(dòng)數(shù)據(jù)中心走向開放的步伐。



從服務(wù)器市場(chǎng)看來,開放平臺(tái)已成為主流,Linux或Windows操作系統(tǒng)不必依賴于任何硬件設(shè)備,不論是x86平臺(tái)、ARM平臺(tái)、Power平臺(tái)或是基于其它處理器的平臺(tái),都可以直接安裝和使用Linux或Windows;對(duì)于硬件設(shè)備來講,不論是誰家的服務(wù)器,不論是品牌的還是白牌的服務(wù)器,都可以安裝各種Linux操作系統(tǒng)、Windows操作系統(tǒng)或者其他的操作系統(tǒng)。在服務(wù)器市場(chǎng)上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了軟件和硬件的解耦、軟件和軟件廠商的解耦、硬件和硬件廠商的解耦,形成了一個(gè)開放的生態(tài)。帶來的結(jié)果就是各種不同的應(yīng)用百花齊放,在不同的軟硬件平臺(tái)上都得到了極大的性能提升,整個(gè)生態(tài)圈變得非常活躍,為人類的生活提供了很大的便利。



但是從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來看,特別是網(wǎng)絡(luò)交換機(jī),到目前為止,任然是封閉式的系統(tǒng)占據(jù)了主要的地位,用戶在選擇軟件的時(shí)候, 必須配合相應(yīng)的硬件;在選擇硬件的時(shí)候,也必須選擇固定的軟件。盡管業(yè)界已經(jīng)推廣了交換機(jī)開放很多年了,仍然傳統(tǒng)軟硬件一體的交換機(jī)產(chǎn)品在占據(jù)主要的市場(chǎng)。

平臺(tái)要想開放,軟件必須先行。在交換機(jī)市場(chǎng)上,經(jīng)過過去幾年的努力,已經(jīng)有一些基于交換機(jī)的開放軟件逐漸變得成熟,比如OCP推廣的SONIC和ODCC推廣的鳳凰軟件(Phoenix),進(jìn)過OCP和ODCC會(huì)員單位的共同努力,已經(jīng)可以滿足數(shù)據(jù)中心以及企業(yè)級(jí)用戶的一些應(yīng)用場(chǎng)景的需求,并在實(shí)際的應(yīng)用中得到了驗(yàn)證。軟件的開放和成熟給硬件的開放打開了大門,交換機(jī)市場(chǎng)能像服務(wù)器市場(chǎng)那樣最后走向完全開放,讓用戶的應(yīng)用成為最終的決定者嗎?這是現(xiàn)在所有的交換機(jī)廠商共同關(guān)注的問題。

為什么要開放硬件呢?


1. 現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心正在發(fā)生一個(gè)革命性的變化,以前我們?cè)谡務(wù)摂?shù)據(jù)中心的時(shí)候,會(huì)把服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用分開來談。這也是為什么很多數(shù)據(jù)中心用戶有服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用三個(gè)不同的部門?,F(xiàn)在服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)正在走向融合, 網(wǎng)絡(luò)中很多傳統(tǒng)的功能都已經(jīng)轉(zhuǎn)移到了服務(wù)器中,比如網(wǎng)管的功能、防火墻的功能……使用服務(wù)器來實(shí)現(xiàn)這些功能可以提供更快的速度和更好的擴(kuò)展性。數(shù)據(jù)中心對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的功能需求也在變化,性能需求在增加,功耗需降低,管理需求在簡(jiǎn)單化但是更精確化,這諸多的改變正在削弱用戶對(duì)于傳統(tǒng)交換機(jī)廠商在軟件上的依賴性?!昂?jiǎn)單可靠”的概念正在成為數(shù)據(jù)中心對(duì)于交換機(jī)的新的追求。再從應(yīng)用的角度來看,在有限的硬件和功耗的前提下達(dá)到最高的應(yīng)用性能,這是每個(gè)數(shù)據(jù)中心的希望,越來越多的應(yīng)用運(yùn)行在了多機(jī)集群上,單獨(dú)優(yōu)化服務(wù)器的性能已不再能滿足應(yīng)用的需求,整體集群性能的提升才是解決問題的關(guān)鍵,在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信得到了最優(yōu)性能的時(shí)候,網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化就變得尤為重要。如何能得到最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)能夠感知應(yīng)用的特性,針對(duì)不同的網(wǎng)絡(luò)提供不同的服務(wù),這將是網(wǎng)絡(luò)工作者的關(guān)注重點(diǎn)?;谶@個(gè)出發(fā)點(diǎn),依靠傳統(tǒng)的封閉交換機(jī)是無法達(dá)到目的的,因?yàn)榻粨Q網(wǎng)絡(luò)的決定者不是應(yīng)用的專家,應(yīng)用的專家沒有精力來研究復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和架構(gòu),即使他們想在網(wǎng)絡(luò)做一些工作,也無法對(duì)于每一個(gè)交換機(jī)廠商的私有網(wǎng)絡(luò)軟件棧進(jìn)行統(tǒng)一的優(yōu)化。只有通過開放架構(gòu),依靠開放社區(qū)里所有成員的共同努力,共享在網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用上的成功經(jīng)驗(yàn),讓用戶能在最簡(jiǎn)單高效的通信模式下來運(yùn)行他們的應(yīng)用,才能達(dá)到最佳應(yīng)用性能。這正是SONIC和鳳凰軟件推廣的目標(biāo)之一。


2. 數(shù)據(jù)中心的用戶希望能有更多的交換機(jī)選擇,更低的交換機(jī)價(jià)格。就像服務(wù)器市場(chǎng)一樣,開放的生態(tài)帶來了服務(wù)器價(jià)格的大幅下降,服務(wù)器種類的極大豐富。如果交換機(jī)的硬件也可以有更多的供應(yīng)商,用戶就可以有更多的選擇。以前軟件是交換機(jī)硬件不能開放的主要門檻,因?yàn)檐浖拈_發(fā)需要投入大量的人力和時(shí)間,等你的軟件開發(fā)完成,交換機(jī)硬件平臺(tái)已進(jìn)入了下一個(gè)版本,前面的投入可能化為烏有?,F(xiàn)在有了SONIC和鳳凰軟件,可以幫助交換機(jī)的生產(chǎn)廠商消除對(duì)軟件的顧慮。


3. 不同的數(shù)據(jù)中心和企業(yè)級(jí)用戶對(duì)交換機(jī)有著不同的規(guī)格需求,傳統(tǒng)交換機(jī)的機(jī)型沒有辦法滿足所有的需求,一些小的交換機(jī)廠商愿意生產(chǎn)定制化的交換機(jī)來顯示差異化,但是缺乏軟件開發(fā)和技術(shù)支持的實(shí)力,導(dǎo)致他們不敢進(jìn)入交換機(jī)制造市場(chǎng), SONIC和鳳凰軟件解決了這個(gè)后顧之憂。


4. 大型的數(shù)據(jù)中心用戶希望能對(duì)所有數(shù)據(jù)中心的軟硬件設(shè)備實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的管理,遇到問題的時(shí)候可以做第一線的技術(shù)排查,不必強(qiáng)依賴于供應(yīng)商。所以他們希望能根據(jù)需求定義交換機(jī)的規(guī)格來滿足自己獨(dú)特的數(shù)據(jù)中心管理和運(yùn)維的規(guī)范,然后委托授權(quán)的廠商來生產(chǎn)。如果這個(gè)生產(chǎn)廠商能有開放硬件資料作為參考設(shè)計(jì),就不必一切從零開始。


5. 隨著現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心的規(guī)模越來越大,散熱問題變得越來越明顯,許多廠商都在尋求液冷的散熱方案。當(dāng)未來液冷成為散熱主方案的時(shí)候,對(duì)于硬件設(shè)計(jì)的修改就變成一個(gè)很正常的需求了。有了交換機(jī)開放硬件設(shè)計(jì),我們可以通過修改交換機(jī)的硬件來滿足單機(jī)液冷或是機(jī)柜一級(jí)的整體液冷需求。


6. 開放交換機(jī)硬件帶來了整個(gè)數(shù)據(jù)中心集中設(shè)計(jì)的可能性,用戶可以更容易的將計(jì)算設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備從整體設(shè)計(jì)上做優(yōu)化整合,不需要遵循傳統(tǒng)的計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)分層的做法,對(duì)于優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了新的方向。


7. 開放交換機(jī)硬件也為進(jìn)一步尋求降低硬件的成本提供了可能性。OCP的設(shè)計(jì)去除了服務(wù)器的機(jī)箱,交換機(jī)未來也可以去掉機(jī)箱,從機(jī)柜一級(jí)來解決散熱問題。這也提供了用戶可以選擇只買交換機(jī)主機(jī)板,不用買整機(jī)的可能性。


當(dāng)然,開放交換機(jī)設(shè)計(jì)之路還很漫長(zhǎng),需要用戶的推動(dòng)和交換機(jī)廠商的支持,需要各廠商用開放的心態(tài)面向未來的需求。從服務(wù)器市場(chǎng)開放的歷程來看,從數(shù)據(jù)中心技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)來看,要想構(gòu)建最優(yōu)的數(shù)據(jù)中心,實(shí)現(xiàn)交換機(jī)軟件和硬件的解耦,軟件和軟件的解耦以及硬件和硬件之間的解耦, 是一條必經(jīng)之路。作為交換機(jī)產(chǎn)品的提供商,需要盡早認(rèn)識(shí)到市場(chǎng)的潮流,改變傳統(tǒng)的思路,面向應(yīng)用,通過開放網(wǎng)絡(luò)來擴(kuò)大市場(chǎng),才能成為未來數(shù)據(jù)中心的贏家。


作者:宋慶春

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