现如今，对于许多的企业组织机构而言，数据中心网络设计的更新升级无疑是相当重要的，其已然被提升到企业组织“必做事项清单”的重要优先级了。企业组织现在使用数据的方式是这样的：根据TechTarget网站最近的一次调研显示，当被问到为什么他们需要更新他们的数据中心网络时，44%的网络专业人士表示说这是为了响应其数据中心增加的应用程序和数据处理需求。
在本文中，我们将帮助企业组织的IT专业人士们确定如何找到提升其数据中心网络设计的灵活敏捷性和速度的新方式。业界普遍认为，企业越来越多的网络连接设备将影响到数据中心的网络架构。同时本文还将着眼于数据中心网络升级的两大特定领域——白盒交换机和超融合的基础设施，文中介绍了业界专家们关于如何为企业专属网络识别和购买最佳数据中心交换机的相关建议。本文还将就如何使得企业数据中心的系统变得更加灵活敏捷，为企业组织的IT专业人士们提供专业化的建议，以便使得企业能够处理和应对新的机遇和挑战。
现如今，市场对于数据中心网络的需求比以往任何时候都大，故而现在是时候升级您企业的网络架构了？那么您企业具体又应当从何处开始着手呢？
跟上不断变化发展的数据中心需求
当前的整个数据中心行业正在经历着变革。新的架构、更强大的组件和更灵活的策略被以各种方式用来整合到了数据中心管理人员们管理和运维他们的基础设备的日常方式中。
推动转型：今天的企业组织需要通过数据中心来管理、存储和指引大量的应用程序流量和其他数据流，同时，企业组织还希望能够充分利用大数据技术的优势和好处，以便提升他们的IT业务，故而在拥有存储和检索他们所需的信息资源方面，需要一个更加突出的重点。
达到这些目标意味着数据中心的管理人员们在使用相关的工具之前，必须对这些可用的工具进行仔细的评估。 超融合将计算、存储和网络资源整合到了一款单一的平台中——这只是数据中心的管理人员们正在采取的方法之一，当然还有其他值得考虑的方法。数据中心的管理人员们也在重新评估他们希望他们的网络应当如何架构。端口速度和延迟性这两大考虑要素是每处数据中心都可以考虑以多种方式解决的。随着软件定义的网络进一步变得成熟，其提供了甚至在几年前根本不可行的选项。
这些力量的整合不仅仅是推动了今天数据中心的转型，同时还将推动数据中心在未来的日子里的进一步发展演变。本文中，我们将为广大读者诸君就千变万化的数据中心前景进行全面的审视。各种挑战难题固然存在，但各种新的技术设计也在不断涌现，以帮助数据中心管理人员解决这些需求。
为什么现在要立即升级您企业数据中心的网络
现如今，处于管理之中的企业网络连接设备的总数正在显著增加，这带来了更多需要存储和处理的数据信息。那么，这对于您企业的数据中心网络架构到底意味着什么呢？
调查显示…
根据TechTarget网站最近的一项针对企业IT专业人员升级其数据中心网络的网络调研显示：总体而言，44%的受访者表示，升级其数据中心网络是为了应对增加的应用程序和数据。很可能相当大一部分的升级他们企业数据中心的网络架构的初衷都是为了得以能够适应更多需要被存储和处理的数据需求。
位于美国伊利诺斯州摩德纳的Nemertes Research公司的首席信息官兼首席研究分析师John Burke表示说：“现如今，人们通过数据网络（以太网），而不是传统的光纤通道存储区域网络，实现了越来越多的存储量。”使得数据中心的管理人员们需要寻找交换机以处理低延迟和零丢失的以太网负载。
企业组织能够选择在云中存储大数据。在接受TechTarget网站的调查的受访者中，有相当一部分比例的受访者表示：数据中心网络需要升级以便能够支持私有云（占26%）和混合云（占21%）。云存储带来了改进的可扩展性和灵活敏捷性，传统的企业内部存储部署无法与之匹配。在未来，更多的企业组织可能需要一个大数据网络来将信息流传输到云托管存储。
当前部署SDN升级的企业客户并不多
在我们的调查中，仅仅只有15%的受访者表示其所在的企业打算升级到部署实现网络可编程性或软件定义的网络（SDN）。在这些IT专业人员中，44%的受访者表示其所在的企业将考虑从SDN供应商进行采购，而41%的受访者表示将评估提供SDN产品的传统网络硬件供应商。尽管主要的供应商都在积极的推广SDN，但略高于46%的受访者表示他们并不打算考虑采用SDN供应商的服务，并且会考虑寻求使用第三方供应商的技术。受访者们倾向于选择多个选项，这意味着大多数企业客户更愿意为其数据中心网络架构的变革转型同时采用传统的以及特定的SDN供应商。
企业客户们的选择最终可能不仅会受供应商价格的影响，同时还包括供应商所提供的技术，以及现有的合作关系的影响。
“人们更愿意看到他们过于所曾经合作过的传统网络供应商现在也在做SDN，因为他们已经建立了一种合作关系，并在彼此之间建立了良好的信任级别。”Burke说。从熟悉的供应商处采购SDN消除了企业客户对于新的合作供应商被收购或倒闭的恐惧。
Burke补充说，那些寻找新的SDN供应商的企业客户关心的不是维护现有的合作关系，或试图使SDN成为当前供应商的营销或销售战略。
“新的供应商提供了一种方式来实现巨大的变化，并迅速转移到由网络驱动的业务管理流程工具和自动化。”他说。
用以更新您企业数据中心的两种方法
最近的两大技术的发展有望改变企业客户数据中心计算环境的构建和管理方式。第一项技术是白盒交换机，其降低了网络组件的成本，同时增加了网络管理人员们的可用选项。第二项技术是超融合，其通过将完整的计算环境作为一个单一的单元来简化管理。
白盒交换机
一款白盒交换机由安装了网络操作系统的商用交换机或裸机交换机组成。裸机交换机具有开放的、标准化接口。为该接口设计了各种网络操作系统。
白盒交换机具有以下优势：其降低了价格、提高了灵活性。与早期的专有产品相比，开放的、基于英特尔的架构以同样的方式服务，降低了服务器的成本。系统管理员们可以选择具备相当的处理器速度和应用程序所需的内存量的服务器，然后选择安装Windows系统或任何Linux发行版系统来操作它。
同样类似地，网络管理人员们可以从任何裸机交换机供应商选择具有所需容量的交换机，然后从设计用于开放交换机接口的网络操作系统中进行选择。白盒交换机的选择范围包括了从可以免费下载的网络操作系统到包括诸如Big Switch Networks公司、Cumulus Networks公司或Pica8公司在内的供应商支持和维护的操作系统。
另一个方案选择是来自开放网络Linux（ONL）的软件，这是一个来自开放计算项目（Open Compute Project）的倡议计划。ONL并不包括完整的操作系统所需的所有组件。但其提供的是一个基础，使得企业客户的开发人员可以使用它来创建一款系统，以便能够满足他们自己的需求。
裸机交换机供应商如Accton Technology、Alpha Networks和Quanta Computer整合了来自博通、英特尔、Marvell或Mellanox的交换芯片。每家芯片供应商提供了在端口数量和每端口带宽方面具有不同容量的一系列芯片。
交换机供应商们将这些芯片与处理器、内存和网络接口组件结合在一起，以创建一个完整的系统。大多数供应商均提供了满足从网络边缘到核心要求的一系列产品。
企业客户的网络管理人员们可以直接从裸机交换机供应商处购买硬件，并添加软件。他们还可以购买一个功能齐全且具备包括硬件和软件支持的系统。硬件和软件的多样性使得企业客户得以能够降低成本，并从他们所构建的网络的更多灵活性中受益——尤其是与早期的专有选项相比。
超融合系统
对于许多IT操作来说，购买计算、网络和存储组件，并将它们集成和实施管理，已经变得太复杂了。超融合的系统提供了他们所需的一切——将计算、存储和网络资源作为一个单一的单元。所有组件都已配置和集成，因此能够实现快速的安装。该系统由单个操作员从单个控制台进行管理。虚拟机可以快速启动，因为无需向各个组件发出一系列兼容命令。
当需求增长时，您企业可以通过购买额外的单位来增加资源。安装后，它们将与现有的单元组合，以创建仍然由同一控制台管理的一个单一的环境。
今天，企业组织的IT团队必须对不断变化的市场和业务部门的需求做出快速反应。超融合的系统使IT资源能够迅速到位，快速生产，并与快速变化的业务需求保持同步。白盒交换机和超融合系统的组合提供了极好的方法，为您企业的数据中心网络注入了新的活力。
您企业能够期待从下一代数据中心交换机中获得什么
将数据中心网络整合到一个单一平台上的愿望与数据中心网络本身一样古老。在过去的30年中，这种整合已经被以太网和IP的部署所推动。在替代了用于一般网络的其他技术之后，这两者的部署最终转移到其他数据中心（DC）网络的操作运营方面，包括管理、存储连接和高性能计算互连。
只有一种网络运行，并使用最常用的商业化技术来为其提供支持，除了能够为企业客户带来资本和运营效率之外，获得一个单一的结构有助于提高灵活敏捷性，而灵活敏捷性是企业IT团队目前最为关注的。更重要的是，企业IT需要知道如何采购数据中心交换机，以变得更加灵活敏捷，让企业组织有能力跟上新的市场机遇，并能够应对新的挑战。复杂的和特殊用途的网络往往会绑架一款基础设施，使其不那么灵活敏捷。
关键的考虑因素
数据中心交换机的性能测量有两个关键方面：端口速度和延迟性。迁移到以太网存储和实施数据中心虚拟化意味着每个网络连接必须做更多的处理——处理更多的数据流和在这些数据流处理更多的数据量。因此，数据中心交换机必须支持非常高的端口速度，并且，在具有大量虚拟机主机的大型数据中心中，形式因素密集地挤满了高速端口。
随着IT协商已经从主要是北/南（服务器到用户）的业务流转移到主要为东/西（服务器到服务器）的业务流，延迟性已然成为了一个越来越重要的考虑因素。东/西走向的流量对低延迟交换事务交易产生了激励作用，在产生结果之前，其在多台服务器（无论它们是6台、16台还是60台）之间反弹。这需要创建最小延迟的网络拓扑，以避免应用程序的性能问题。
降低延迟性的驱动因素导致网络的扁平化。几年前，典型的系统是三层：边缘交换机馈入聚合交换机，然后馈入核心交换机。现在数据中心需要迁移到两层甚至单层网络。
例如，一个Mesh网络是单层网络，每个交换机彼此连接；该组将作为单个虚拟交换机进行管理。在Mesh网格中，每台服务器或存储节点至多从每个其他节点一跳——它们要么在同一边缘交换机上，或者要么在交换机上彼此直接连接。Mesh网格取决于高端口计数，因为许多交换机端口专用于互连交换机。
一个叶脊柱网络（leaf-spine architecture）架构创建了两层：叶交换机，连接到服务器和存储；以及脊柱交换机（Spine Switch），连接到叶交换机（Leaf Switch）。每个叶节点连接到每个脊节点。这意味着每个节点最多彼此相隔两跳：它们共享一个叶，或者每个节点可以通过其叶将流量发送到脊柱节点，并到达另一个叶上。
混合和各种变化比比皆是：例如，一个Mesh网络可以作为一个叶脊柱网络架构的叶；或脊柱节点可能有一些实际的计算或存储直接将它们挂起，以及与叶互连（称为样条架构）。
虽然每家企业客户都希望从他们的交换机中获得高速度，但并不是每家企业客户都接受100 Gb的标准或能够提供一些形式因素。类似地，低延迟对一些供应商而言意味着5微秒（msec）的延迟；而对其他企业来说，其应该小于1微秒。根据数据中心及其相关解决方案架构，这种区别可以是新服务的成功与失败之间的区别。
管理和复杂性
部署一处数据中心所需的工具和平台（组件操作系统）的数量是供应商之间差异化的重要点。数量越大，企业客户正在进行的操作就越复杂且越困难。理想的情况是：具有单一管理工具的统一平台，其能够以最小的努力来创建和管理任何架构（三层、叶脊柱、样条、网格），最适合数据中心的需要。
供应商的不同之处还在于它们是否支持在不关闭交换机的情况下执行维护的能力。在始终永远运行的数据中心中，允许实现无停机维护的任何功能都是一项有价值的优势。
物理和虚拟网络、硬件和软件的混合
下一代数据中心网络的一个关键特性是将虚拟和物理网络的集成整合，以及通过扩展，实现网络硬件资源进入软件定义的网络（SDN）和私有云管理堆栈中。例如，交换机可以通过统一跨虚拟域和物理域的资源分区来支持将虚拟网络集成到VLAN.通过桥接虚拟到物理网络，交换机可以在提高虚拟网络性能和整体网络安全性方面发挥关键作用。网络的虚拟化帮助企业客户的IT部门在企业内部的运行更像云服务；因此，交换机对集成到云管理框架（如OpenStack）的支持是新的数据中心交换的另一个重要目标。
SDN正在成为企业网络中的下一个重大转折，推动将网络架构与电缆布线分离进入高潮。SDN允许每个网络连接提供任何网络服务，因为服务将与提供数据平面访问网络的交换机分开存在。为了适当地准备迁移到SDN，企业客户现在应该评估采购哪些交换机，确保他们的设备支持用于交换机到控制器通信的OpenFlow标准。
在一个非常现实的意义上，当企业客户的数据中心网络架构师和工程师们在采购他们的下一代数据中心交换机时可以说是正在采购未来（至少是他们数据中心的未来）。他们所做出的决定、定义的要求和评估的选项将定义可用的投资选项，而不需要以后进行大规模的再次投资。因此，他们应该注意这些选择，而不仅仅是关注于当前的业务需求危机和明年预期的项目，而应该放眼两年到五年的未来，当然，这无疑是相当不明确的。明智的企业决策者们将通过投资得以能够实现更快的处理速度、更低的延迟、更高的密度的设备，同时还允许通过平台简化实现更容易的管理的投资，以对冲他们的赌注。他们还将牢记确保企业数据中心内部物理，虚拟，传统和SDN的统一。
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