云計算正從試點(diǎn)和構想階段，逐步進(jìn)入到優(yōu)化和實(shí)用階段。作為計算和存儲互聯(lián)平臺的網(wǎng)絡(luò )基礎架構，如何更好地支撐云計算落地?
云時(shí)代4大趨勢趨勢一：持續整合與優(yōu)化IT架構，向云計算遷移
近幾年來(lái)，各企業(yè)和政府機構都在持續整合和優(yōu)化其IT架構，目前效果開(kāi)始顯現。以IBM為例，其已將200多個(gè)數據中心整合為12個(gè)，并利用虛擬化進(jìn)一步整合資源，減少了93%的軟件license費用，通過(guò)數據中心和IT架構的整合為IBM帶來(lái)了41億美元的效益。再如華為，一直在推動(dòng)虛擬化以及桌面云的應用，目前為止已有幾百臺服務(wù)器實(shí)施了虛擬化，有效提高了業(yè)務(wù)提供的可靠性；其上海研究所1萬(wàn)多臺PC桌面云的成功應用開(kāi)始向其它研究所推廣，深圳、北京、西安等都規模部署桌面云，有效提高了員工的工作效率，節約公司信息化成本。
與此同時(shí)，企業(yè)也在積極將其IT業(yè)務(wù)逐步向云計算平臺遷移。根據IDC的報告，2011年有80%的企業(yè)應用是在云平臺上開(kāi)發(fā)的，到2014年，將有30%的企業(yè)應用費用花在云計算供應的業(yè)務(wù)上。
影響：由于整合以及虛擬化應用使服務(wù)器的密度以及利用率提升，云計算網(wǎng)絡(luò )將對設備性能和端口密度提出較高要求。
趨勢二：云計算業(yè)務(wù)流量和大數據快速增長(cháng)
預計2015年將有150億個(gè)終端和超過(guò)30億用戶(hù)接入互聯(lián)網(wǎng)，全球數據中心IP流量年平均增長(cháng)率為33%，同時(shí)2016年數據將增長(cháng)到4.8ZB，增長(cháng)3倍。互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)爆發(fā)式發(fā)展，尤其是社交網(wǎng)絡(luò )、電子商務(wù)等快速發(fā)展以及移動(dòng)終端的智能化，推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)數字化信息的快速增長(cháng)，同時(shí)企業(yè)信息化進(jìn)程和物聯(lián)網(wǎng)的興起也正在推動(dòng)企業(yè)信息的爆發(fā)。據IDC預計，2011年全球的信息總量達到1.8ZB，下一個(gè)10年，全球存儲數據的服務(wù)器數量將增加10倍，有待管理的數據量將增加50倍。
這些猛增的大數據以非結構化數據為主，將成為企業(yè)的戰略資產(chǎn)，如何低成本有效維護這些數據，以及從數據中發(fā)現新的商業(yè)機會(huì )，成為企業(yè)面臨的新問(wèn)題。以銀行為例，每年積累的個(gè)人和公司的賬戶(hù)交易和流水信息在逐年增加，而這些數據也是企業(yè)的重要資產(chǎn)，企業(yè)需要低成本地維護好大量的歷史賬戶(hù)信息。目前部分銀行開(kāi)始采用低成本的Hadoop計算存儲架構來(lái)處理和維護這些信息，取得了良好經(jīng)濟效果，有效地節約了成本。
影響：云計算業(yè)務(wù)流量的激增，帶來(lái)了對高性能網(wǎng)絡(luò )的需求；與此同時(shí)，面對數量巨大的大數據處理，業(yè)務(wù)模式也發(fā)生了變化，尤其是Hadoop的低成本軟件架構，從評估來(lái)看，該種業(yè)務(wù)架構將更依賴(lài)于網(wǎng)絡(luò )的帶寬、可靠性、適當緩存，以及信令優(yōu)先級保證等因素。
趨勢三：服務(wù)器正在經(jīng)歷由GE向10GE轉變的變革期
2012年3月占x86服務(wù)器市場(chǎng)70%~80%份額的英特爾公司發(fā)布了以新一代至強E5處理器為核心的Romley平臺。這是一個(gè)為云計算而生的服務(wù)器平臺，帶來(lái)了包括處理器、芯片組、主板設計和外圍擴展在內的全方位解決方案。該服務(wù)器采用低功耗和模塊化的10GE以太網(wǎng)LOM設備，即主板直接出10GBase-T接口，這樣使得服務(wù)器具有更強大的處理能力的同時(shí)，也提供更快的互連和更高速的IO，突破了GE時(shí)代低速I(mǎi)O的諸多限制，這也將開(kāi)啟10GE服務(wù)器時(shí)代。
據IDC預計，數據中心端口將在2012~2014年之間實(shí)現GE與10GE端口數量之間的交叉，即10GE端口數量超過(guò)GE端口數量。隨著(zhù)10GE服務(wù)器的推出和成熟商用，云計算數據中心也將進(jìn)一步提升其計算能力和性能，以實(shí)現數據快速和高效的處理。
影響：隨著(zhù)英特爾平臺的發(fā)布以及博通低功耗10GE電口芯片推出，2012年下半年到2013年，大多數最新的高端服務(wù)器將向10GE以太網(wǎng)邁進(jìn)，同時(shí)下一個(gè)10年將是10GE的時(shí)代。
趨勢四：云時(shí)代關(guān)注開(kāi)放的生態(tài)鏈
云計算涉及到云應用、云管理平臺、虛擬化平臺、分布式存儲架構、中間件、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò )、存儲等諸多環(huán)節，提供端到端解決方案非常困難，因此，云計算的開(kāi)放是非常關(guān)鍵的，主要通過(guò)平臺的開(kāi)源和對外的接口開(kāi)放，來(lái)實(shí)現集成與被集成。
在云平臺的開(kāi)源方面，最好的一個(gè)例子就是OpenStack，該平臺良好的擴展性吸引了大量的云計算IT公司，自2010年發(fā)布以來(lái)已經(jīng)增加到2100個(gè)項目成員，來(lái)自 144家公司；部分企業(yè)已推出商用的OpenStack解決方案，據預計，2013年OpenStack將開(kāi)始在私有云和公共云被規模采用。
云平臺廠(chǎng)商在參與開(kāi)源項目的同時(shí)也積極將各自平臺開(kāi)放出來(lái)，為合作伙伴提供更好更完善的合作解決方案。如亞馬遜推出EC2的同時(shí)推出了開(kāi)放的API，日前亞馬遜與開(kāi)源的對手Eucalyptus形成戰略聯(lián)盟，進(jìn)一步開(kāi)放API幫助Eucalyptus提供更豐富的EC2業(yè)務(wù)。再如微軟Hyper-V虛擬化平臺將其Hyperviser層較為完整地開(kāi)放出來(lái)，其他企業(yè)可基于此平臺快速地開(kāi)發(fā)特色的虛擬交換機以及虛擬增值業(yè)務(wù)，形成完整的虛擬化解決方案。
隨著(zhù)云計算推進(jìn)，SDN也正在被熱炒，目前雖然還未有定論，但基本上有兩個(gè)共識：第一是集中“控制”，這里控制可以是狹義的控制和轉發(fā)分離，也可以是針對部分業(yè)務(wù)的集中控制；第二是網(wǎng)絡(luò )的開(kāi)放和可編程，即將網(wǎng)絡(luò )能力進(jìn)一步開(kāi)放出來(lái)。
影響：針對網(wǎng)絡(luò )而言SDN是一個(gè)非常好的例子。云計算的網(wǎng)絡(luò )一方面把網(wǎng)絡(luò )能力進(jìn)一步開(kāi)放出來(lái)，另一方面就是更好地讓其他廠(chǎng)商集成自己，融入到云計算產(chǎn)業(yè)鏈，為客戶(hù)提供完善的云計算解決方案。
對網(wǎng)絡(luò )帶來(lái)的3大影響
結合以上云計算的整合與優(yōu)化、業(yè)務(wù)與數據增長(cháng)、10GE時(shí)代到來(lái)以及開(kāi)放等趨勢，可以看出，業(yè)務(wù)的不斷變革也推動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的不斷變化。上圖可以看出云計算業(yè)務(wù)變化對網(wǎng)絡(luò )連接的變化的影響。
從網(wǎng)絡(luò )本身來(lái)看，隨著(zhù)云計算趨勢的推動(dòng)，以往以園區交換機構建的數據中心網(wǎng)絡(luò )已經(jīng)不能適應云計算的發(fā)展，因此近兩年來(lái)，各廠(chǎng)商也在不斷推出自己定義的數據中心交換機，雖然大家的定義是不同的，但有一點(diǎn)比較清晰——就是支撐云計算。由此可見(jiàn)，云計算正深遠影響著(zhù)網(wǎng)絡(luò )的變革，從以上分析可歸納出幾個(gè)關(guān)鍵影響和需求：
網(wǎng)絡(luò )彈性的提升
網(wǎng)絡(luò )的彈性主要有幾個(gè)方面：一方面是針對計算性能的，如服務(wù)器部署的密度，10GE網(wǎng)卡快速增長(cháng)，服務(wù)器虛擬化使服務(wù)器性能提升，網(wǎng)絡(luò )的性能也應該是有彈性的，既可支持高密GE服務(wù)器接入，也能支持高密10GE服務(wù)器接入，并具有良好的性能可演進(jìn)性；另一方面是虛擬機遷移應用，針對虛擬機相應的網(wǎng)絡(luò )相關(guān)配置如VLAN、QoS和安全等，也需要動(dòng)態(tài)遷移而無(wú)需人工參與，從而實(shí)現網(wǎng)絡(luò )配置的彈性；最后就是針對多租戶(hù)的邏輯網(wǎng)絡(luò )資源快速部署，更好地配合計算資源的靈活供應。因此網(wǎng)絡(luò )的彈性對于支撐云計算是至關(guān)重要的。
簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò )管理運維
云計算數據中心的規模越來(lái)越大，且新技術(shù)應用如大二層網(wǎng)絡(luò )，需要提供豐富的運維手段和工具，以簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò )運維管理；隨著(zhù)云計算資源的快速部署，網(wǎng)絡(luò )資源也需要自動(dòng)地快速部署，實(shí)現云計算業(yè)務(wù)的快速供應；最后，服務(wù)器虛擬化給網(wǎng)絡(luò )帶來(lái)的最大改變就是vSwitch，即虛擬網(wǎng)絡(luò )，目前與物理網(wǎng)絡(luò )的管理是割裂的，如何把物理網(wǎng)絡(luò )和虛擬網(wǎng)絡(luò )統一管理起來(lái)，也是簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò )管理的關(guān)鍵。
開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò )
云計算網(wǎng)絡(luò )本質(zhì)是一個(gè)連通的平臺，所以開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò )是非常關(guān)鍵的。首先，作為云計算一種資源的網(wǎng)絡(luò )，應該為云計算平臺所管理，即網(wǎng)絡(luò )能開(kāi)放給云計算平臺，被其管理和自動(dòng)化部署；其次，隨著(zhù)服務(wù)器虛擬化的應用，網(wǎng)絡(luò )需要與虛擬化平臺更好地結合；最后，網(wǎng)絡(luò )應該提供開(kāi)放的平臺，根據云計算業(yè)務(wù)需要增刪網(wǎng)絡(luò )增值業(yè)務(wù)。通過(guò)網(wǎng)絡(luò )的開(kāi)放性與云計算、虛擬化平臺等很好地融合，形成完整的高效低成本的云計算解決方案，顯得尤為關(guān)鍵。
網(wǎng)絡(luò )基礎架構如何應變彈性網(wǎng)絡(luò )、易管理網(wǎng)絡(luò )和開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò )——這3個(gè)需求的提出是適應未來(lái)云計算的支撐關(guān)鍵。面對云計算的新變化和趨勢，許多廠(chǎng)商提出了自己的思路和方案，其中比較典型的有兩個(gè)：一是把網(wǎng)絡(luò )看做一臺完整設備，即一個(gè)核心和多個(gè)拉遠的線(xiàn)卡，提供高性能、完全的流量負載均衡和真正集中管理控制的網(wǎng)絡(luò )平臺，最新實(shí)現由于技術(shù)問(wèn)題無(wú)法克服，不得不退而求其次，放棄理想平臺的部分思路；另一個(gè)是重新定義網(wǎng)絡(luò )轉發(fā)架構，并完全開(kāi)放網(wǎng)絡(luò )的能力。從當前來(lái)看，這兩種方式都存在致命的缺陷，并增加了網(wǎng)絡(luò )的復雜度。
理想的云計算網(wǎng)絡(luò )架構，假定數據中心網(wǎng)絡(luò )是一個(gè)黑盒，首先它應具有：無(wú)阻塞，保證點(diǎn)到點(diǎn)之間性能是等同的；可自愈，無(wú)需任何外部部件參與，網(wǎng)絡(luò )可以提供和保持基本連通能力；即插即用，任意網(wǎng)絡(luò )部件插入即可使用。這樣的網(wǎng)絡(luò )就是基本網(wǎng)絡(luò )和連接的平臺，提供一個(gè)物理的網(wǎng)絡(luò )連接的服務(wù)。
其次，它是一個(gè)持續演進(jìn)的彈性平臺，應具有：性能可演進(jìn)，滿(mǎn)足10GE服務(wù)器以及未來(lái)40/100GE的服務(wù)器接入；業(yè)務(wù)可演進(jìn)性，例如，未來(lái)演進(jìn)到IPv6網(wǎng)絡(luò )是否需要網(wǎng)絡(luò )整體升級，再如FCoE的整網(wǎng)融合是否可以平滑演進(jìn)。
最后，它是開(kāi)放的，一方面是網(wǎng)絡(luò )能力的開(kāi)放，根據業(yè)務(wù)需求把網(wǎng)絡(luò )的能力開(kāi)放給上層應用和業(yè)務(wù)，另一方面網(wǎng)絡(luò )能與其他云計算廠(chǎng)商快速集成，形成特色云計算解決方案。
綜上所述，云計算仍處于變革期，從熱炒到試點(diǎn)再到實(shí)用，在這個(gè)過(guò)程中企業(yè)在整合業(yè)務(wù)的同時(shí)，也在思考如何遷移到云計算平臺上，如何更加有效地降低成本、提升效率是其中的關(guān)鍵。面對云計算的變革期，網(wǎng)絡(luò )需要具備高彈性、高擴展性、易管理和開(kāi)放性。整體來(lái)看，未來(lái)云計算網(wǎng)絡(luò )將是一個(gè)無(wú)阻塞、可自愈、即插即用的黑盒網(wǎng)絡(luò )平臺，可持續演進(jìn)，并提供開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò )業(yè)務(wù)，以適應快速變化的云計算業(yè)務(wù)需求。
