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云计算对数据中心的宽带影响 1 云计算平台interpersonal 云计算是一种基于网络的计算服务。根据需要，您可以向网络发送可靠的硬件资源和信息。 云计算可以分为3 个层面:Saa S(software as a service,软件即服务)、Paa S(platform as a service,平台即服务)和Iaa S(infrastructure as a service ,基础设施即服务)。 从最基本的层面,Iaa S通过虚拟化技术以共享资源池的形式为用户提供计算、存储和网络等IT资源,用户可以部署、控制和运行操作系统及应用软件, 并只需按照实际使用量付费,极大地降低了建设和运营成本。 同时,云计算提高了IT业务的灵活性和敏捷性,能够对大规模的服务器资源进行灵活的调配,快速地支持大量的并发请求或作业。 国外很多公司已经将自己的业务迁移到云计算平台之上,新兴的互联网公司通常选择将业务放在Amazon或Rackspace等提供的公有云上,如Net Flix、Dropbox等;而传统的大型公司如ATT、思科等则选择在自己的数据中心建设私有云。 云计算的快速发展,伴随着移动互联网和大数据的发展,对数据中心网络提出了更高的要求。 1.1 性能增长,带宽大有可为 业务的增长导致带宽的需求持续增加。 云计算业务、多媒体业务以及移动设备的普及使得人们对数据的消费加速增长。 举例而言,Net Flix作为美国最大的网络视频服务提供商,其业务流量已经达到全美国流量的30%,其用户仍在快速增长。 Amazon提供的S3(simple storage server)云存储服务以及Dropbox提供的云存储服务在近几年来一直维持了指数增长。 根据2012 年6 月的统计数字,Amazon S3 已经存储了1 万亿对象(每个对象的容量上限为1 TB)。 这样的增长对互联网的带宽提出了很高的要求。 同时,它对数据中心网络的带宽要求更为强烈。 其原因在于数据中心中不仅要处理前端用户对这些海量数据的访问,也要进行后端程序对此类数据的处理、索引、同步和备份等操作。 1.2 数据中心的虚拟网络 数据中心需要能够同时支持多个租户。 出于数据隔离和隐私保障的需求,租户申请的资源,包括计算、存储和网络,应该与其他租户的资源隔离开,以保护租户的数据在任何地方都不被泄漏。 在云计算环境中,租户的隔离通常采用虚拟化技术,对应在网络中就是网络虚拟化。 数据中心为每个租户或业务分配一个虚拟网络,租户在虚拟网络内可以独享自己定制的网络资源,而不关心物理网络的细节。 虚拟网络之间的相互访问需要通过租户定制的策略许可。 对于大型的数据中心,其服务的租户数量也非常大,例如Amazon数据中心在全球范围内已拥有数十万计的企业租户, 并且还在不断增长。 根据数据中心运营商DigitalRealty的统计, 近几年租用数据中心的企业数量按每年7%增长,这要求网络虚拟化技术具有一定的可扩展性。 1.3 基于带宽的视频数据传输 租户的业务呈现多样性。 不同的业务对于网络的服务质量要求是不一样的,这些需求包括分组丢失率、传输时延、可靠性等。 例如,金融业务对实时性、可靠性要求就非常严格,股票交易时间抢点可能会导致租户收益的显著差别;相反,电子邮件业务则可忍受较高的传输时延和秒级以上的系统故障。 当租户提出不同的需求时,网络需要能够自动、迅速地给出资源分配方案。 此外,数据中心业务的动态性呈现出急剧增长。 云计算的一大特性就是能够动态地为用户提供弹性服务,在很短的时间内提供大量资源。 很多业务需要端到端的大容量通道进行数据传输与备份,而其特殊性在于此类通道的需求具有突发性,而且并不会持续很长时间。 一个典型的例子是Map Reduce,shuffle过程中需要的带宽远大于其他过程中需要的带宽,并且通常不会持续太久。 移动设备的普及也对网络的动态资源分配提出了迫切需求。 在某个特定的时间与地点,大量的移动用户请求会产生巨大的网络流量。 例如大型体育比赛中,很多用户会通过移动设备获取相关资料,也会通过文字、图片以及音频、视频分享现场实况。 可以预见的是,随着视频业务的不断发展,在类似的情况下数据消耗总量将会出现巨大增长,数据中心网络需要能够保证这类应用的弹性带宽需求。 为了满足大量租户巨大的带宽需求,数据中心网络在数据层面必须拥有一个可扩展的物理网络,即在不显著增加系统代价(如能耗、硬件成本)的前提下,提升数据中心的带宽供应能力,满足不同租户的宽带传输需求;为对多个租户的资源定制需求做出快速响应,在控制平面需要具有较强的网络虚拟化管理的能力,从大量复杂的物理资源中为每个租户虚拟出一个私有的子网络;为满足不同租户对可靠性的要求,需要同时从两个平面出发设计一个可感知服务质量的可靠性机制,既能满足