华为Cloud Fabric开创云网络的未来

　　ZDNET至顶网网络频道 7月19日 综合消息：为了适应云计算应用日新月异的发展，以及随之而来的服务器以及存储的快速变化，数据中心网络架构面临重大的变革。华为的Cloud Fabric架构应运而生。

　　1 云网络遭遇发展瓶颈

　　随着云计算技术的深入发展，各种新技术逐渐成熟商用，未来企业的业务逐渐迁移到云计算上，成为一种业界认同的趋势;摆在企业的CTO/CIO们面前的困惑之一是：目前传统的网络演进到云计算网络时，还需要做那些准备?

　　如下图所示，从CAPEX和OPEX角度来看，数据中心网络在由传统演进到云计算时，将面临三大“变化”。解决不好，将导致CAPEX和OPEX急剧增加，网络将无以为继。

　　2 云网络的遭遇的三大瓶颈

　　首先，服务器、存储的快速“变化”，促使网络频繁升级，导致CAPEX剧增。

　　根据IEEE/Intel的统计和预测，按照摩尔定律，服务器接口速率，在今后的10年内将会加速。

　　服务器的GE接口，从2000年开始，大约持续了10年时间;而在未来10年，将会出现10GE/40GE/100GE三种类型接口共存的情况。网络在建设设计之初，如果不考虑如何同时支撑1GE/10GE/40GE/100GE四代服务器，将会导致网络频繁的更换。

　　除了上述的性能，在功能方面，服务器的新技术，如IPv4向IPv6的演进，虚拟服务器的接入变化，也会对网络的稳定性造成挑战。

　　另一方面，随着数据的进一步集中，特别是非机构化数据的爆炸式增长，存储技术也将面临巨大的变化。据IDC预测，从2009年到2020年，需要存储的数据将从0.8ZB(1ZB = 109T)增长到35ZB，增长44倍。网络为了支撑如此海量的数据，将会出现FCoE融合网络，无丢包以太网，分布式存储下的Incast流量模型等特征，这都将对网络架构的稳定性造成了巨大的冲击。

　　总之，在网络建设设计之初，就要有预见性，要避免选择不能适应变化、“刚性的网络”架构，减少因为频繁网络更换导致的CAPEX大幅增长。

　　其次，网络动态化，虚拟化带来的管理方式的“变化”，将会导致OPEX剧增。

　　进入到云计算时代后，网络将由“静态”变成“动态”

　　• 传统的数据中心，服务器是静态的，像固定电话一样，所以网络静态配置即可，维护简单。但是，演进到云计算网络后，服务器变为虚拟服务器，像移动电话一样，可以大范围动态的迁移和调度。这就要求网络能够按需、实时、动态的更改配置，这种变化，带来的维护难度可想而知。

　　云计算的演进，推动网络由传统的“物理网络”变成“虚拟网络”

　　• 众多的租户(业务或者部门)集中使用云业务，共享一张物理网络，需要使用“虚拟”技术，按需、实时、动态的把“物理网络”变成多个“虚拟网络”，便于业务和部门之间的隔离。

　　可见，云网络的“按需”、“实时”和“动态”的这种变化，如果沿用目前的“复杂网络”架构，将使得维护人员疲于奔命，并且维护效率低下，导致OPEX剧增。

　　第三，网络使用方式的快速“变化”，迫使网络换代，导致CAPEX/OPEX剧增。

　　在传统网络时代，网络是封闭的，网络和应用是割裂的，即网络不与上层应用产生互动，而是通过“管理员”来进行协调;这种“封闭”的网络使用方式，在快速变化的云计算时代，一方面，会降低业务部署效率和响应时间，降低业务部门对网络的满意度;另一方面，也无法满足业务要求网络“实时”响应的需求。

　　所以，网络如果不能向周边系统开放，及时满足云应用快速变化的需求，将会导致企业不得不更换网络，这将会导致CAPEX和OPEX剧增。

　　综上所述，“刚性的网络”、“复杂的网络”和“封闭的网络”是横亘在云计算之路上的三座大山。

　　3 华为Cloud Fabric成为理想选择

　　为了解决云网络发展所面临的问题，华为提出了新一代数据中心架构：Cloud Fabric。这是一个将给现有数据中心网络架构带来变革的技术，有如下的特征：

　　1)弹性网络

　　为了满足云计算网络在性能、功能方面的扩展能力，网络要在如下两方面进行创新：

　　首先，网络需要在架构方面创新，支持业务的灵活性。架构的演进如下图所示：

　　创新的弹性网络架构

　　传统的网络架构，边缘和核心都具有相似的功能;这种网络架构，如果网络承载的云业务，服务器和存储频繁变化的时候，需要对网络整网升级，以便支持新特性，将导致网络维护复杂度较高;另外，在设备上堆叠众多复杂的业务后，网络的性能也会受较大影响。

　　弹性的网络架构，借鉴Internet的成功实践，把复杂的功能部署在网络边缘，保持核心网络的简洁;并且，增加业务控制层，把容易变化的业务部分，从网络设备上剥离出去。这样，就兼顾了网络的高性能和复杂多变的业务的需求。在遇到新增业务时，整网的设备不需改动，只需要升级业务控制层面即可。

　　其次，网络要在核心交换机的工程实现上进行创新，构建出超高性能的设备，才能满足服务器1G->10G->40G->100G的演进。在工程方面，需要在交换容量、散热能力、高密度接口、高性能度芯片方面进行精密设计和创新，才能构建出超大容量的设备，为未来服务器的高性能接入预留足够的空间。

　　2)易用网络

　　为了适应云网络的“按需”、“实时”和“动态”的管理特征，网络需要在如下方面进行创新：

　　首先，是网络管理的自动化。网络能够自动的感知虚拟服务器，并且随着虚拟服务器的迁移和调度后网络位置的改变，能够自动的进行网络重新配置。

　　其次，是网络的虚拟化。类似于计算机物理内存的虚拟化过程，网络通过集中或者分布的业务控制平面，对网络进行逻辑化的抽象和封装，屏蔽复杂物理网络的协议和交互，给上层应用提供简洁的“虚拟网络”的使用接口。

　　第三，集中的管理和控制。传统网络是静态的，一般只需对单个网络实体进行配置维护;在云计算时代，网络是动态的，需要对多个网络实体一起协调和调度。所以，需要集中的管理和控制平台，以整网粒度，而不是以设备粒度进行网络的管理。

　　3)开放网络

　　为了保护企业的投资，降低企业被某些私有技术绑架的风险。云网络需要在如下几方面创新：

　　首先，通过业务平台提供开放的API接口，向应用层开放。如通过标准化的Openflow/SDN接口，把网络的能力，包括转发、QOS、安全控制等开放给上层的应用平台，如OpenStack或者其他的云计算平台。

　　其次，通过标准的框架，向第三方的增值业务开放。如网络设备提供基于通用CPU和OS的开放平台，能够提供给第三方的防火墙，IDS/IPS，应用加速，流量分析应用。

　　第三，基于国际/国内标准制定网络协议和标准，保证业界主流设备厂家的互通。

　　4 华为在云网络上将持续创新

　　华为公司在云计算网络方面长期积累，并将做长期战略投入，围绕“弹性网络”、“易用网络”和“开放网络”，在解决方案、网络架构和设备平台方面长期创新，致力于消除客户在向云计算演进过程的疑虑，清除云网络的发展障碍，并且能够匹配云计算的发展速度和客户的需求。