整平架構 企業網路再簡化

2011-02-05
隨著網路頻寬的增加以及網路技術與設備效能的提高,過去網路為了確保交換器處理效能的三層式架構,已有網路廠商開始喊出簡化為「兩層」、甚至是「一層」網路架構的口號。
然而對於企業網管人員來說,到底簡化網路架構是要簡化些什麼?新型網路架構又能替企業網路管理帶來哪些好處?要想建構出簡化的網路架構又有哪些挑戰與門檻?廠商們喊得用力,企業卻是看得「霧颯颯」。

此次網管人探訪各家網路領導廠商,談談企業在面臨簡化網路趨勢與概念時,應該如何考量評估與選擇,進而探討到底企業是否有必要將既有網路架構進行「簡化」。

一座「歷史悠久」的資料中心,大多可看到網路線東拉西牽地擠得密密麻麻的景象,攤開拓撲圖一看更活像是用網路線組成的線路叢林,往往也讓網管人員頭皮跟著發麻。過去既有網路架構之所以必須要這麼複雜地牽連著網路設備與伺服器,主要的原因在於既有網路架構所採取的是三層式網路的關係。而隨著企業IT使用情境與應用系統的轉變、以及虛擬化架構(Virtualization)已漸成資料中心架構的圭臬,網路也要能夠跟得上新架構與新需求的腳步,走向簡化與虛擬化的風潮。

也因為技術發展日益成熟以及網路頻寬飛速成長,簡化三層式網路架構已從遠景藍圖走向可實踐的階段,近幾年幾家領導性網路廠商皆已紛紛將「簡化網路」做為產品行銷口號,至於做法如何,各家則依不同利基發展而有些微差異,也從中帶出簡化網路的課題與企業採用現況。

在探討各家廠商所提供的解決方案之前,讓我們先來了解一下,什麼是三層式網路架構、簡化網路之後的輪廓又是什麼模樣、還有簡化能夠替企業帶來哪些好處,讓我們一一往下探討。

簡化網路架構 縮掉了哪一層?

「簡化網路」其實談的不外乎是減少網路設備與線路,可反應出的最直接好處在於減少實體線路與設備的成本,想當然爾,連帶的網路管理也能夠較為簡便些。不過,簡化網路到底是減掉哪一個環節的網路設備?又會造成哪些影響呢?先從既有三層式(3-tier)架構談起。

傳統三層式網路架構
既有的三層式網路架構,指的是核心層(Core Layer)、匯聚層(Aggregation Layer)以及存取層(Access Layer)所架構出來的網路,外部流量從廣域骨幹網路進入到資料中心時,即先與核心層連接,核心層再往下接到匯聚層,匯聚層底下則是存取層,用以溝通多台伺服器。

過去外部存取內部伺服器的網路流量,比起內部伺服器彼此之間溝通的流量要來得高出許多,用戶端和伺服器端之間的網路流量約佔95%,因此即使三層式架構下伺服器與伺服器之間的網路溝通需通過層層關卡,至少須經過5個中繼數(hop)造成的網路延遲,也還在可容忍範圍之內。

然而,隨著雲端運算架構逐漸成熟,網路頻寬使用與需求日益激增,網路設備的規格也發展得越來越能夠承載更多功能與網路流量,既有的三層式網路架構顯得效能差又耗費成本,尤其在伺服器與伺服器之間的網路流量因雲端運算、SOA等應用模式的轉變,已追過用戶端與伺服器之間的外部流量,三層式架構的缺點即變得明顯而亟需改變。

此外,用來做為確保無迴圈網路環境與線路備援的擴張樹協定(Spanning Tree Protocol,STP)也造成網路管理複雜性,當資料中心伺服器設備增加時,網路架構也會因而隨之複雜化,使其更難以管理與維護,再加上擴張樹用以做為備援的關係,其佔了五成網路頻寬(一比一的備援方式),更是降低網路頻寬效能的因素之一。

換句話說,既有的三層式網路架構下,面對新的資料中心系統與服務及不斷擴增的伺服器設備時,將會產生網路效能低落、網路線路複雜、管理成本高且管理不易等等問題,目前網路頻寬與設備如果能夠因應簡化的需求,需求與解決方案相呼應的市場便因應而生。(完整精彩文章詳見網管人第61期)


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