❶ 如何建立数据中心
尽可能利用机架空间
如果想要最大化地利用数据中心的地面空间,毫无疑问要使用机架安装设备,当然机架自身也并不是没有缺陷。由于只有这些可用的机架空间,因此,如何最大限度地利用它们就显得很重要。这就意味着需要选择能够最大化地利用机架空间的网络硬件。
不论我们所要购买的是什么设备,我们都无法忽视“绿色”的潮流。不论是网络硬件还是一些完全不相关的东西,其制造商都想要提高产品的环保程度。
作
为一名IT专家,我并不特别在意我的网络交换机是否是绿色的。但这并不表示我不关心环保,其实我是很关心这个问题的。而问题是,如果我必须在能耗和性能两
者之间进行选择,那么我会选择性能。但尽管如此,我依然相信总有一种方式可以同时很好地平衡能耗节约、性能保障和空间节省的设计要求。
在我
看来,节省空间和能耗的最佳方法就是尽可能购买端口数最多的网络交换机。从环保的角度来看,这种方法是有意义的,因为每个交换机都需要单独输入电源。一般
来说,一台大交换机所消耗的电量要少于两台小交换机所消耗的,但也有例外。通常来讲,能源供应越少,产生的热量就越少。反过来讲,就意味着空调不需要一直
高负荷运转,这对环保是有好处的。
与使用很多小型交换机相比,使用备有大量端口的交换机可以有效地减少对于机架空间的消耗,这使我们可以获得更多可用的机架空间。
购买大型交换机时需要考虑的一些问题
通常来讲,购买少量大型交换机来替代大量小型交换机是有一定意义的。尽管如此,我们还需要考虑其它一些问题。
第一个问题就是价格。有时,购买几台小型交换机比买一台大型交换机还要便宜。然而,有时候情况却正好相反。这主要取决于我们所购设备的用途。但是,如果你的预算有问题,那就需要先四处看看,货比三家。
使
用大型交换机的第二个问题是你总是会“把所有的鸡蛋都放到同一个篮子中”,它处理的事务太多,如果出错造成的影响会很大。据我的经验,交换机很少出错,但
并不是从不出错。如果真的出现问题,而我们使用的是大型交换机,那么这个错误将影响到更多的人。无论使用的交换机有多少端口,重要的一点是要准备一台备用
交换机以便应对交换机出错的情况。
我想谈的最后一个问题是关于交换机的吞吐量。有些低端交换机无法在同一时间为所有交换端口提供足够的带宽。标准情况下,一台交换机的总带宽必须是每个端口额定总量的两倍,再加上专门用于上行端口的带宽。
比
如,假设购买一台有24个端口的Gb级交换机。我们首先要做的是确认每个端口可以以Gb速度运行。我曾见过有些低端交换机声称是Gb级的,但只有几个端口
支持Gb速度。此外,还有一点很重要,端口必须能进行自动侦测,同时还需要支持较低速度,因为有些网络设备(如打印机)仍然需要使用低速传输。
虽然每个端口都是1Gb,但无论如何端口都是全双工的,这就意味着端口可以同时执行传输和接收两种任务。一台24端口的交换机,总交换带宽将需要48Gb,还不包括用于传输的上行端口。否则,网络流量就将出现速度减缓现象。
上
行端口也是一个需要考虑的重要因素。交换机上使用的端口越多,需要的上行带宽就越多。因此,需要寻找可以提供拨号上行信道并支持10Gb上行速度的交换
机。在进行使用的时候,要先确定可以连接到一起的交换机总数。重要的是要确定所有交换机的端口总数能够满足当前需要,并且预留有足够的扩展空间。
❷ 数据中心网络中常用的拓扑结构---Fattree
姓名：姜国勇
学号：20011210153
转自：https://blog.csdn.net/bryanting/article/details/80000864
【嵌牛导读】数据中心是全球协作的特定设备网络，用来在网络基础设施上传递、加速、展示、计算、存储数据信息。
在今后的发展中，数据中心也将会成为企业竞争的资产，商业模式也会因此发生改变。随着数据中心应用的广泛化，人工智能、网络安全等也相继出现，更多的用户都被带到了网络和手机的应用中。随着计算机和数据量的增多，人们也可以通过不断学习积累提升自身的能力，是迈向信息化时代的重要标志。
其中，fat-tree模型为大多数数据中心网络构建常用的拓扑结构，在稳定性方面有着显着的优势。
【嵌牛鼻子】FatTree拓扑结构 数据中心网络
【嵌牛正文】
FatTree拓扑结构是由MIT的Fares等人在改进传统树形结构性能的基础上提出的，属于switch-only型拓扑。
整个拓扑网络分为三个层次：自上而下分别为边缘层（edge）、汇聚层（aggregate）和核心层（core），其中汇聚层交换机与边缘层交换机构成一个pod，交换设备均采用商用交换设备。
FatTree构建拓扑规则如下：FatTree拓扑中包含的Pod数目为 ，每一个pod连接的sever数目为 ，每一个pod内的边缘交换机及聚合交换机数量均为 ，核心交换机数量为 ，网络中每一个交换机的端口数量为 ，网络所能支持的服务器总数为 。
FatTree结构采用水平扩展的方式，当拓扑中所包含的pod数目增加，交换机的端口数目增加时，FatTree拓扑能够支持更多的服务器，满足数据中心的扩展需求，如k=48k=48时，FatTree能够支持的服务器数目为27648。
FatTree结构通过在核心层多条链路实现负载的及时处理，避免网络热点；通过在pod内合理分流，避免过载问题。
FatTree对分带宽随着网络规模的扩展而增大，因此能够为数据中心提供高吞吐传输服务；不同pod之间的服务器间通信，源、目的节点之间具有多条并行路径，因此网络的容错性能良好，一般不会出现单点故障；采用商用设备取代高性能交换设备，大幅度降低网络设备开销；网络直径小，能够保证视频、在线会与等服务对网络实时性的要求；拓扑结构规则、对称，利于网络布线及自动化配置、优化升级等。
Fat-Tree结构也存在一定的缺陷：Fat-Tree结构的扩展规模在理论上受限于核心交换机的端口数目，不利于数据中心的长期发展要求；对于Pod内部，Fat-Tree容错性能差，对底层交换设备故障非常敏感，当底层交换设备故障时，难以保证服务质量；拓扑结构的特点决定了网络不能很好的支持one-to-all及all-to-all网络通信模式，不利于部署MapRece、Dryad等现代高性能应用；网络中交换机与服务器的比值较大，在一定程度上使得网络设备成本依然很高，不利于企业的经济发展。