【正文】 新一代數(shù)據(jù)中心解決方案目 錄1. 概述 32. 數(shù)據(jù)中心的發(fā)展趨勢 4 數(shù)據(jù)中心集中化和使用者的分散化 4 服務器的分析 5 虛擬化 5 存儲 6 SoA基于業(yè)務的數(shù)據(jù)中心架構 6 綠色數(shù)據(jù)中心 7 統(tǒng)一通信 7 安全 73. 數(shù)據(jù)中心的建設策略 84. 網(wǎng)絡架構的簡化 9 傳統(tǒng)網(wǎng)絡架構的問題 9 Gartner的調(diào)研報告 12 Juniper的方案—簡化數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡架構 14 EX4200 VC技術 15 EX8200 VC技術 21 網(wǎng)絡架構簡化的優(yōu)勢 22 數(shù)據(jù)中心虛擬化 24 服務器虛擬化 24 網(wǎng)絡虛擬化 285. 數(shù)據(jù)中心一體化安全 306. 主備數(shù)據(jù)中心考慮 367. 關于FCoE 408. QoS考慮 43 QoS概述 43 Juniper的CoS機制支持和優(yōu)勢 449. 經(jīng)濟性考慮 4810. 降低管理維護成本 5211. 數(shù)據(jù)中心業(yè)務調(diào)度自動化 551. 概述對于任何機構而言，數(shù)據(jù)中心都好比是它的心臟。員工、合作伙伴和客戶都需要依賴數(shù)據(jù)中心里的數(shù)據(jù)和資源才能有效交流與合作。過去十年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)和Web技術的興起，數(shù)據(jù)中心的戰(zhàn)略地位變得越來越重要，因為它不但能提高生產(chǎn)率，改善業(yè)務流程，還能加快變革的進程。總之，數(shù)據(jù)中心已經(jīng)成為IT 部門保護、優(yōu)化和發(fā)展業(yè)務的戰(zhàn)略重點。要實現(xiàn)這些目標，數(shù)據(jù)中心建設面臨著很多挑戰(zhàn)。過去幾十年來，為適應經(jīng)濟的迅猛增長，多數(shù)企業(yè)數(shù)據(jù)中心都經(jīng)歷了一個快速發(fā)展期。數(shù)據(jù)中心運行的應用越來越多，但很多應用都相互獨立，而且在使用率低下、相關隔絕的不同環(huán)境中運行。每個應用都追求性能的不斷提高，一般情況下，數(shù)據(jù)中心必須支持多種操作系統(tǒng)、計算平臺和存儲系統(tǒng)。這種需要支持多個應用“孤島”的分立式基礎設施不僅難以變化和擴展，而且管理、集成、安全和備份成本很高。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心正變得過于復雜，成本高昂并且效率低下，逐步成為了企業(yè)業(yè)務進一步發(fā)展的最大的瓶頸。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的體系架構已經(jīng)有超過10年沒有變化：部署了過多的交換節(jié)點，設計及實際運行中的大部分的是低性能、低密度的設備。而用戶和應用的增長幾乎一直都伴隨著機柜和設備的增長。更為嚴重的是，這些升級在生產(chǎn)環(huán)境中引入了新的未經(jīng)測試的操作系統(tǒng)，緊接著的是額外的投資開銷、機架空間、電源消耗及管理費用，這些都直接導致了數(shù)據(jù)中心運維的整體復雜性以及成本的大量增加。根據(jù)行業(yè)預測，70% 的IT 預算都花費在了現(xiàn)有應用環(huán)境的維護上。因此，IT 機構必須提高運行效率，優(yōu)化數(shù)據(jù)中心資源的利用率，才能將節(jié)省出來的資金用于開展新的盈利型IT 項目。另外，數(shù)據(jù)中心建設需要建立永續(xù)基礎設施，才能保護各種應用和服務免受各種安全攻擊和干擾的危害。與此同時，數(shù)據(jù)中心領域也在不斷涌現(xiàn)出大量的創(chuàng)新，包括服務器虛擬化、以太網(wǎng)存儲、新的業(yè)務應用交付模式等。這些創(chuàng)新能夠推進企業(yè)數(shù)據(jù)中心效益的進一步提升。數(shù)據(jù)中心的融合和虛擬化趨勢加速了資源的優(yōu)化及成本的下降。融合、虛擬化及存儲對網(wǎng)絡性能和安全都提出了更高的要求。而服務器虛擬化不僅大幅提高了服務器資源的使用率，也大幅增加了網(wǎng)絡內(nèi)部的數(shù)據(jù)業(yè)務量。運行在虛擬服務器環(huán)境下的應用，要求更低的延遲、更高的吞吐量、更加強壯的服務質(zhì)量 (服務質(zhì)量 (QoS) 和極高的可靠性HA (HIGH AVAILABILITY)。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心已經(jīng)不能滿足每端口增加的業(yè)務量及性能要求。更進一步，數(shù)據(jù)存儲的高帶寬和低延遲要求，以及更多的采用iSCSI和NAS，則更增加了對網(wǎng)絡架構的要求。而隨著未來FCoE (Fiber Channel over Ethernet——以太網(wǎng)光纖隧道) 的標準化，該技術必將對網(wǎng)絡架構提出更高的帶寬和性能要求。此外，如SOA (Service Oriented Architecture——面向服務的架構) 和WOA(Web Oriented Architecture——面向Web的架構) 等新的應用架構，以及如云計算、桌面虛擬化和軟件既服務 (SaaS－Software as a Service) 等新的業(yè)務，也對數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡架構產(chǎn)生更高的性能和帶寬要求。這些更高的需求要求數(shù)據(jù)中心部署全新的高性能的網(wǎng)絡平臺，以提高數(shù)據(jù)中心的生產(chǎn)率，同時降低了數(shù)據(jù)中心的新應用進入市場的時間和運維成本。2. 數(shù)據(jù)中心的發(fā)展趨勢 數(shù)據(jù)中心集中化和使用者的分散化為了降低運行維護和數(shù)據(jù)整合的成本，簡化操作，并符合法律法規(guī)的監(jiān)管要求，越來越多的企業(yè)在考慮整合合并其數(shù)據(jù)中心。據(jù)Nemertes研究公司的報告稱，超過50%的公司在過去的12個月之內(nèi)，合并其分散的數(shù)據(jù)中心為整合的集中的大型數(shù)據(jù)中心，而這一趨勢在今后的12個月內(nèi)更加顯著。整合的大型數(shù)據(jù)中心除了能夠滿足高可靠性的要求，確保不間斷的業(yè)務，同時還能夠降低數(shù)據(jù)中心的處理時延，并提供更高的安全保障。同時，企業(yè)數(shù)據(jù)中心的設計還必須滿足越來越分散的使用者（分支機構、門店或個人）的趨勢，據(jù)Nemertes的研究報告，企業(yè)中約89%的員工是工作在總部以外的區(qū)域，如遠程的分支機構。此外，虛擬化的趨勢已進一步擴展了企業(yè)數(shù)據(jù)中心的使用者范圍，包括企業(yè)的承建商，咨詢顧問，業(yè)務伙伴和客戶等等，這些用戶需要在世界任何地方、任意時間接入并使用數(shù)據(jù)中心的應用。因此，企業(yè)必須提供7X24小時的高可靠的用戶的安全連接和使用，同時確保所有企業(yè)資源和應用的安全性。 服務器的分析Gartner公司（2007）稱，數(shù)據(jù)中心平均每年服務器保持了11%的增長率，而存儲則是22%。這些快速的增長帶來對數(shù)據(jù)中心的電力供應和冷卻能力的巨大壓力。 2007年的Forrester的報告也指出，51%的企業(yè)將集中部署服務器作為一個關鍵優(yōu)先考慮事項。Gartner還報道指出，大多數(shù)企業(yè)的服務器都只運行了其能力20%，因此，通過虛擬化新技術，能夠更好地利用這些閑置浪費的資源。此外，集中式部署的數(shù)據(jù)中心的備份和安全問題必須得到解決，集中的數(shù)據(jù)中心也要求能夠具備統(tǒng)一、集中的管理解決方案，從而減少時間和資源投入，以保持數(shù)據(jù)中心的可靠性和可用性。 虛擬化虛擬化是一種用于共享資源，使單一的物理資源劃分為許多個別獨立的資源的技術手段。反過來虛擬化也可以使得多個獨立的物理資源整合為一個統(tǒng)一的資源。虛擬化的好處是在以最小的成本，創(chuàng)造更靈活的系統(tǒng)，可以輕松地提供靈活的部署，先進的自動化，安全和易于管理的優(yōu)勢。虛擬化主要應用在四個主要資源類別：服務器，存儲，網(wǎng)絡和最終用戶桌面。 服務器虛擬化讓一臺服務器通過如VMware 174?；騇icrosoft Virtual Server軟件，虛擬化為多臺機器。服務器虛擬化使IT管理人員能夠靈活地管理Server上的工作負荷，并提供相應的HA和災難恢復服務。 存儲虛擬化有助于使許多存儲陣列、池和系統(tǒng)顯示為一個單一的資源，提供這些資源的無縫縮放，從而實現(xiàn)更加方便的數(shù)據(jù)遷移，提高資源利用率和簡化的管理規(guī)定。 虛擬化的網(wǎng)絡是通過不同的虛擬化技術，實現(xiàn)數(shù)據(jù)平面的虛擬化、控制平面的虛擬化和管理平面虛擬化?？蛻舳颂摂M化使IT管理人員能夠提供快速的、無所不在的托管桌面訪問，以實現(xiàn)完全的安全、易于管理和升級。 存儲隨著企業(yè)越來越依賴于龐大的數(shù)據(jù)存儲，可擴展，高性能的存儲系統(tǒng)解決方案正成為當今企業(yè)的越來越重要的考慮方面。Fiber Channel光纖通道仍然保持著SAN市場的絕大部分。但隨著千兆位以太網(wǎng)（GbE）的日益流行，部署和管理基于以太網(wǎng)的NAS的方案使得iSCSI成為一個有吸引力的，低成本的選擇。此外，基于以太網(wǎng)NAS的解決方案更容易利用虛擬化的優(yōu)勢實現(xiàn)快速擴展，并提供HA。雖然4或8 Gbps的光纖通道提供了比千兆以太網(wǎng)更快的速度優(yōu)勢，但網(wǎng)絡接口卡（NIC）上通過TCP卸載功能能夠大大提高iSCSI的性能。此外，較低成本的10GE以太網(wǎng)iSCSI也提供了超越光纖通道的速率，從而滿足高速存儲需求。 SoA基于業(yè)務的數(shù)據(jù)中心架構新興企業(yè)正在越來越多地采用面向服務的架構（SOA）的業(yè)務流程，通過各個不同的獨立的業(yè)務功能模塊，構建大型的集成的應用系統(tǒng)。虛擬化技術在SOA的環(huán)境中得到了廣泛的使用，通過虛擬化技術，能夠增加服務的可靠性，實現(xiàn)無縫的擴展。在這種方式下，IT部門可以在不同的應用程序進程之間整合各種關鍵的技術。在一個基于SOA的環(huán)境中，各個業(yè)務功能模塊之間進行大量的，密集的信息交換和互通，這對數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡帶寬會帶來新的影響和沖擊。 綠色數(shù)據(jù)中心隨著業(yè)務和終端用戶利用越來越多的網(wǎng)上資源，企業(yè)必須建立他們的IT架構去支持這些網(wǎng)上應用，但很多企業(yè)都面臨著數(shù)據(jù)中心運行維護的成本問題。據(jù)權威統(tǒng)計，一個企業(yè)的平均存儲需求每年都以20150%的速度增長。其中，服務器增長11%，應用程序增長10%。因此，承擔眾多業(yè)務應用的企業(yè)數(shù)據(jù)中心消耗了翻倍的能源，并產(chǎn)生成倍的熱量。美國環(huán)保局的一個調(diào)查發(fā)現(xiàn)，%。企業(yè)在電力上的花費比在硬件設備上的花費還要多。對于新建的數(shù)據(jù)中心而言，重要的是要確保數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡基礎設施能夠?qū)崿F(xiàn)最大的能源利用和空間利用效率，從而實現(xiàn)最低的運行維護成本。綠色倡議，跟蹤。在設計一個數(shù)據(jù)中心時，必須考慮到電力和冷卻資源的使用，二氧化碳排放量等這些關鍵因素。 統(tǒng)一通信語音，視頻和數(shù)據(jù)服務相結合的統(tǒng)一通信系統(tǒng)的采用正在快速增長。根據(jù)Forrester研究（2006年）報告，北美所有公司的46%已經(jīng)安裝IP電話或視頻系統(tǒng)。統(tǒng)一通信的應用對數(shù)據(jù)中心提出了更高的性能和可靠新要求，不僅要充分考慮網(wǎng)絡的帶寬供應，更要實現(xiàn)有效的服務質(zhì)量（QoS）保障。 安全聯(lián)邦調(diào)查局的統(tǒng)計顯示，2006年至少72%的公司遭遇過安全事故。2006年Forrester研究公司的調(diào)查發(fā)現(xiàn)， 57%的企業(yè)將“升級安全環(huán)境”列為公司IT方面的首要任務。由于數(shù)據(jù)中心業(yè)務系統(tǒng)的的集中化和使用者份額分散化，遠程用戶被授予的網(wǎng)絡接入范圍日益廣泛，因此必須在企業(yè)的數(shù)據(jù)中心提供有效的安全保障，如提供分支機構用戶以安全的遠程接入通信方式接入到數(shù)據(jù)中心，或者提供遠程機構到核心網(wǎng)絡之間的站點到站點通信。另外，還必須考慮到數(shù)據(jù)中心內(nèi)部不同應用系統(tǒng)、不同虛擬機之間的安全，多個數(shù)據(jù)中心之間的連接的安全性，如主備數(shù)據(jù)中心之間的流量安全等問題。3. 數(shù)據(jù)中心的建設策略Juniper Networks網(wǎng)絡數(shù)據(jù)中心架構解決方案簡化了數(shù)據(jù)中心的安全與網(wǎng)絡設計。通過消除傳統(tǒng)架構中的多個交換節(jié)點，全新的簡化網(wǎng)絡設計需要更少的設備和互聯(lián)鏈路－帶來空間、電源、制冷以及管理的更高效率。設備的減少、性能的提高以及高可用性，是通過具有線速性能的集群交換 (Virtual Chassis) 技術獲得的。通過將傳統(tǒng)的“雜亂式安全”設計整和到少量的高性能機箱式產(chǎn)品，解決方案簡化并提高了安全服務的部署效率。這些產(chǎn)品基于動態(tài)服務架構并通過單一操作系統(tǒng)上的“真正服務集成”，使得新增安全服務部署速度的大幅提升成為可能。安全服務融合不僅使得安全架構具有更高的能耗和空間效率，而且通過減少被管理設備的總數(shù)使得運維更簡便。全部安全服務的實現(xiàn)無需通過多個有限規(guī)模和單一功能的設備，也大幅降低了整個網(wǎng)絡的應用延遲。通過提高跨越多個數(shù)據(jù)中心的匯聚核心網(wǎng)絡的擴展性，高級路由技術和平臺實現(xiàn)了業(yè)務操作的靈活性。數(shù)據(jù)中心也能在更低的復雜性下快速部署新的應用和支持新的服務，從而以更高的性能和更低的成本實現(xiàn)業(yè)務發(fā)展目標。新一代數(shù)據(jù)中心的整體建設思路：1?？蓴U展性：成長的提供可擴展的網(wǎng)絡架構和數(shù)據(jù)中心處理能力。 2?？焖伲耗軌蛑С秩魏瓮ㄐ艖贸绦蚧蚍眨峁└邘?，降低處理延遲。 3?？煽啃裕簼M足數(shù)據(jù)中心集中化后的高可靠性要求。 4。安全：對數(shù)據(jù)中心的各類應用和網(wǎng)絡平臺本身提供安全保障。 5。簡單：降低管理維護復雜性，降低成本。4. 網(wǎng)絡架構的簡化 傳統(tǒng)網(wǎng)絡架構的問題傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡架構采用了核心—匯聚—接入的三層網(wǎng)絡架構模型，這一方面是受到了傳統(tǒng)的園區(qū)網(wǎng)絡三層架構的建網(wǎng)模式的影響，同時早期的設備也無法滿足核心—接入這樣的二層架構所需要的端口密度和性能要求。在三層網(wǎng)絡架構發(fā)展的時期，這種模式是必不可少的，因為局域網(wǎng)交換技術力求滿足大多數(shù)企業(yè)的交換性能需求，而功能分層是提高性能的一種行之有效的方法。例如，骨干交換機的速度恰好能夠支持大多數(shù)核心應用，如果再讓它去執(zhí)行復雜的路由或過濾任務 (通常在軟件中執(zhí)行)，運行速度定會急劇下降。因此，這些功能被分配給了多個匯聚交換機，以便核心交換機能夠?qū)ｉT執(zhí)行簡單的交換任務，從而最大限度地提高性能。采用這種設計方法，大型網(wǎng)絡會需要多個核心交換層來進一步擴大規(guī)模，每層通常執(zhí)行不同的任務。使用這種方法創(chuàng)建的一些參考設計至今仍被作為模板來使用，交換層能多達五個，每層都由多個設備組成。這類配置中，用于連接交換機的以太網(wǎng)端口數(shù)量，通常與連接用戶或服務器的端口數(shù)量相同。隨著這種方法日益成熟，交換機供應商開始尋求通過匯聚層提供更加豐富的服務，不僅包括路由訪問控制列表和其它低級別數(shù)據(jù)包處理功能，還包括防火墻和流量分析等其它功能——這類功能通常由服務板卡提供，服務板卡可添加到所有的匯聚層交換機。在極端的情況下，供應商可能會將服務板卡添加到每一個網(wǎng)絡層次，以期改進服務/提高安全性；事實上，在各層復制相同的功能，只會徒勞無功。而在當今的數(shù)據(jù)中心，如果繼續(xù)采用這種網(wǎng)絡架構將存在以下幾個方面的問題：1， 網(wǎng)絡的層次較多，處理效率低；多增加了一個匯聚的層面，就會額外增加匯聚設備的處理時延、線路時延等；同時由于網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)量增多，也增加了部署成本和設備故障的幾率；2， 由于匯聚層面設備一定存在處理性能和上行帶寬的收斂比，在數(shù)據(jù)中心規(guī)模不斷擴大的情況下，匯聚設備會成為整個網(wǎng)絡的瓶頸，出現(xiàn)擁塞、丟包等問題；3， 在網(wǎng)絡擴容時，不僅僅需要增加接入層的設備，同時也必須考慮到匯聚設備的性能和端口密度能否滿足要求，也需要進行相應的擴容，帶來投資成本的增加。4， 網(wǎng)絡設備之間的STP、LAG、路由處理、安全等等相互之間的交互信息，隨著設備數(shù)量的增加，會成幾何級數(shù)激增。a) 以10臺交換機為例，設備之間的交互量為1