构建高可靠性的数据中心网络

王宏亮

对数据中心网络来说,高可靠性是一项基本需求,路由交换设备中的所有功能特性都是建立于可靠性基础之上的。一个缺乏高可靠性设计的网络系统,轻则使得维护工作量增加,重则带来巨大的经济损失和政治影响。那么面对数据量飞涨和服务质量要求不断提升的现状,数据中心级的网络设备究竟应该具备怎样的高可靠性?

要弄清楚网络设备应该具备怎样的高可靠性,我们首先要明确网络的可靠性应该如何衡量。一个令人放心的网络首先不能频繁出现故障,IP承载网即使只出现很短时间的中断,都会影响业务运营,特别是实时性强、对丢包和时延敏感的业务。我们一般用平均无故障时间和平均修复时间这两个指标来考量网络的可靠性。对于高性能网络来说,一方面我们要提高网络设备硬件和软件本身的质量;另一方面,我们要以最快的速度发现故障,并将系统快速从故障状态中恢复出来,从而实现网络高可靠性。

明确了网络可靠性衡量标准,那么具体到网络设备而言,究竟要朝哪些方向努力,才能得到更高的可靠性衡量值呢?通过多年的经验积累,H3C公司认为,在产品的开发和生产过程中,提高网络设备的高可靠性,主要需要围绕着以下四个方面来展开。首先是网络架构的高可靠性,一个普通的二、三层网络和一个虚拟化网络架构相比,其整体的可靠性、可用性是有天壤之别的;其次是设备本身的高可靠性,主要是指网络设备在系统设计和硬件架构上具备整体的高可靠能力;第三是设备所应用的软件系统的可靠性;最后则是软件维护的高可靠性,主要是指设备在软件修复或者版本升级过程中,不会影响到设备的正常运行。

前文我们从理论上讨论了提高网络设备可靠性的方法,而最能证明这些理论的,就是高端网络设备的实际表现。我们可以以主要针对数据中心核心应用的交换设备S12500为例,来实际感受一下网络的可靠性可以达到何种程度。在不久前基于思博伦平台所进行的性能测试中,S12500在二层单播、三层IPv4单播、三层IPv6单播、三层MPLS转发等多种情况下,均实现了100%吞吐量和零丢包。这样的测试成绩可以保证设备在未来的数据中心网络中放心应用。我们知道,在数据中心等核心网络应用中,网络设备面临的数据压力非常之大,在这种工作状态下设备是否能够“顶住压力”,将是维持网络正常状态的关键因素。

由于许多行业的数据中心提供的都是1年365天每天24小时的不间断服务,因此应该尽量消除设备与服务的临时中断,而对于网络设备的可靠性也必然有着更高要求,目前业内高端的网络产品设计也都是瞄准了这一目标来完成的。

高可靠性并不仅仅是一个概念,它能够给用户带来实实在在的商业价值。对于用户来说,网络的稳定可用可以节省维护费用,提高企业的工作效率,节省企业的生产成本,增强企业竞争力,对用户在快速变化的环境中取得成功来说都非常关键。在10G至100G网络正逐渐成为核心网络主流配置的趋势下,进一步提升网络的可靠性已是刻不容缓之事。相信在包括H3C在内网络设备商共同努力之下,网络的可靠性也将“水涨船高”,迈入一个新的层次。