Facebook的下一代数据中心网络

上周五，在美国爱荷华州的小镇阿尔图纳上，Facebook 的一个新的数据中心正式投入运营。尽管这个数据中心只不过是这家社交网络巨头肩负着信息交付的众多计算设施里面的一个，但是相对而言，其内部结构却有点特别。

在以往，典型的数据网络通常是一种分级汇聚的层次型结构，越是处在网络的上层，对设备的处理能力要求就越高。过去一直是思科、Juniper 等公司垄断着汇聚层、骨干层的设备。这些设备往往价格昂贵，而且扩展能力(相对)有限，一旦网络流量增长到一定地步，唯有整机替换为下一代新设备才能支撑。而在 Facebook 的数据中心之间的流量是一个庞大的数字，其规模是 Facebook 流出流量的 1000 倍!所以传统架构之下需要很多昂贵的网络设备才能支撑这种规模的流量。

为此，Facebook 位于阿尔图纳的新数据中心则采用了一种新型的网络结构、利用廉价的架顶交换机以模块化的方式解决了传统网络公司无法解决的大规模计算网络问题。

Facebook 的这种数据中心网络结构叫做“Data Center Fabric(数据中心网络)”。它放弃了传统的分层结构以及昂贵的网络设备，而是在整个网络全面部署廉价的架顶交换机，利用一种全新的路由方式极大地改进数据中心的通信效率。在这个数据网络中，其基本单位是一个个的 Pod，每个 Pod 包括 48 台 10G 带宽的架顶交换机以及 4 台光纤交换机，每台架顶交换机分别以一条 40G 的上行链路与光纤交换机互联，向下则接入底层的服务器。

此外，为了实现全网的连通性，Facebook 还设计了四个独立的骨干交换机平面(plane)，一个平面均可扩展至 48 台设备。而每个 pod 的每一台光纤交换机都会与所在平面的每一台骨干交换机互联。于是这些 pod 和 plane 就构成了一个模块化的网络拓扑，从而可以容纳几十万台 10G 带宽的服务器，整个数据网络的对分带宽最高可扩展至几个 PB。而且这个数据中心网络从网络到服务器全网均采用 3 层协议(TCP/IP 中的网络层)，这样的话数据路由可以更加灵活方便，而在网络中间层不在需要昂贵的交换机去处理负载。

Facebook 这种以大量小型交换机替代少量大型交换机可以降低复杂性并提高可伸缩性，而且小型交换机竞争激烈的市场也使得网络建设成本大为降低，从而使得数据中心网络不仅更加高效，成本也显著降低。

除了 Facebook 以外，其他的互联网公司也正在朝着这一方向转变。相比之下，传统的数据中心将会日益缺乏竞争优势，这一点值得电信运营商密切注意，如果不改变其传统的数据中心建设模式，也许未来就会被互联网公司抢走饭碗。