❶ 如何建立數據中心
盡可能利用機架空間
如果想要最大化地利用數據中心的地面空間,毫無疑問要使用機架安裝設備,當然機架自身也並不是沒有缺陷。由於只有這些可用的機架空間,因此,如何最大限度地利用它們就顯得很重要。這就意味著需要選擇能夠最大化地利用機架空間的網路硬體。
不論我們所要購買的是什麼設備,我們都無法忽視「綠色」的潮流。不論是網路硬體還是一些完全不相關的東西,其製造商都想要提高產品的環保程度。
作
為一名IT專家,我並不特別在意我的網路交換機是否是綠色的。但這並不表示我不關心環保,其實我是很關心這個問題的。而問題是,如果我必須在能耗和性能兩
者之間進行選擇,那麼我會選擇性能。但盡管如此,我依然相信總有一種方式可以同時很好地平衡能耗節約、性能保障和空間節省的設計要求。
在我
看來,節省空間和能耗的最佳方法就是盡可能購買埠數最多的網路交換機。從環保的角度來看,這種方法是有意義的,因為每個交換機都需要單獨輸入電源。一般
來說,一台大交換機所消耗的電量要少於兩台小交換機所消耗的,但也有例外。通常來講,能源供應越少,產生的熱量就越少。反過來講,就意味著空調不需要一直
高負荷運轉,這對環保是有好處的。
與使用很多小型交換機相比,使用備有大量埠的交換機可以有效地減少對於機架空間的消耗,這使我們可以獲得更多可用的機架空間。
購買大型交換機時需要考慮的一些問題
通常來講,購買少量大型交換機來替代大量小型交換機是有一定意義的。盡管如此,我們還需要考慮其它一些問題。
第一個問題就是價格。有時,購買幾台小型交換機比買一台大型交換機還要便宜。然而,有時候情況卻正好相反。這主要取決於我們所購設備的用途。但是,如果你的預算有問題,那就需要先四處看看,貨比三家。
使
用大型交換機的第二個問題是你總是會「把所有的雞蛋都放到同一個籃子中」,它處理的事務太多,如果出錯造成的影響會很大。據我的經驗,交換機很少出錯,但
並不是從不出錯。如果真的出現問題,而我們使用的是大型交換機,那麼這個錯誤將影響到更多的人。無論使用的交換機有多少埠,重要的一點是要准備一台備用
交換機以便應對交換機出錯的情況。
我想談的最後一個問題是關於交換機的吞吐量。有些低端交換機無法在同一時間為所有交換埠提供足夠的帶寬。標准情況下,一台交換機的總帶寬必須是每個埠額定總量的兩倍,再加上專門用於上行埠的帶寬。
比
如,假設購買一台有24個埠的Gb級交換機。我們首先要做的是確認每個埠可以以Gb速度運行。我曾見過有些低端交換機聲稱是Gb級的,但只有幾個埠
支持Gb速度。此外,還有一點很重要,埠必須能進行自動偵測,同時還需要支持較低速度,因為有些網路設備(如列印機)仍然需要使用低速傳輸。
雖然每個埠都是1Gb,但無論如何埠都是全雙工的,這就意味著埠可以同時執行傳輸和接收兩種任務。一台24埠的交換機,總交換帶寬將需要48Gb,還不包括用於傳輸的上行埠。否則,網路流量就將出現速度減緩現象。
上
行埠也是一個需要考慮的重要因素。交換機上使用的埠越多,需要的上行帶寬就越多。因此,需要尋找可以提供撥號上行信道並支持10Gb上行速度的交換
機。在進行使用的時候,要先確定可以連接到一起的交換機總數。重要的是要確定所有交換機的埠總數能夠滿足當前需要,並且預留有足夠的擴展空間。
❷ 數據中心網路中常用的拓撲結構---Fattree
姓名：姜國勇
學號：20011210153
轉自：https://blog.csdn.net/bryanting/article/details/80000864
【嵌牛導讀】數據中心是全球協作的特定設備網路，用來在網路基礎設施上傳遞、加速、展示、計算、存儲數據信息。
在今後的發展中，數據中心也將會成為企業競爭的資產，商業模式也會因此發生改變。隨著數據中心應用的廣泛化，人工智慧、網路安全等也相繼出現，更多的用戶都被帶到了網路和手機的應用中。隨著計算機和數據量的增多，人們也可以通過不斷學習積累提升自身的能力，是邁向信息化時代的重要標志。
其中，fat-tree模型為大多數數據中心網路構建常用的拓撲結構，在穩定性方面有著顯著的優勢。
【嵌牛鼻子】FatTree拓撲結構 數據中心網路
【嵌牛正文】
FatTree拓撲結構是由MIT的Fares等人在改進傳統樹形結構性能的基礎上提出的，屬於switch-only型拓撲。
整個拓撲網路分為三個層次：自上而下分別為邊緣層（edge）、匯聚層（aggregate）和核心層（core），其中匯聚層交換機與邊緣層交換機構成一個pod，交換設備均採用商用交換設備。
FatTree構建拓撲規則如下：FatTree拓撲中包含的Pod數目為 ，每一個pod連接的sever數目為 ，每一個pod內的邊緣交換機及聚合交換機數量均為 ，核心交換機數量為 ，網路中每一個交換機的埠數量為 ，網路所能支持的伺服器總數為 。
FatTree結構採用水平擴展的方式，當拓撲中所包含的pod數目增加，交換機的埠數目增加時，FatTree拓撲能夠支持更多的伺服器，滿足數據中心的擴展需求，如k=48k=48時，FatTree能夠支持的伺服器數目為27648。
FatTree結構通過在核心層多條鏈路實現負載的及時處理，避免網路熱點；通過在pod內合理分流，避免過載問題。
FatTree對分帶寬隨著網路規模的擴展而增大，因此能夠為數據中心提供高吞吐傳輸服務；不同pod之間的伺服器間通信，源、目的節點之間具有多條並行路徑，因此網路的容錯性能良好，一般不會出現單點故障；採用商用設備取代高性能交換設備，大幅度降低網路設備開銷；網路直徑小，能夠保證視頻、在線會與等服務對網路實時性的要求；拓撲結構規則、對稱，利於網路布線及自動化配置、優化升級等。
Fat-Tree結構也存在一定的缺陷：Fat-Tree結構的擴展規模在理論上受限於核心交換機的埠數目，不利於數據中心的長期發展要求；對於Pod內部，Fat-Tree容錯性能差，對底層交換設備故障非常敏感，當底層交換設備故障時，難以保證服務質量；拓撲結構的特點決定了網路不能很好的支持one-to-all及all-to-all網路通信模式，不利於部署MapRece、Dryad等現代高性能應用；網路中交換機與伺服器的比值較大，在一定程度上使得網路設備成本依然很高，不利於企業的經濟發展。