數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)云化趨勢是怎樣的

計算機網(wǎng)絡(luò)是計算機技術(shù)與通信技術(shù)發(fā)展、融合的產(chǎn)物。現(xiàn)在的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)最初源自于美國軍方的“可生存系統(tǒng)”的需求，以分布式網(wǎng)絡(luò)作為網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)，以分組交換作為數(shù)據(jù)傳輸方式，依賴具有可靠性的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議保證可靠傳輸。在TCP/IP，這一事實上的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)標準中，網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目煽啃酝ǔＳ删W(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中傳輸層的相關(guān)協(xié)議進行保證。而傳輸層以下的層次并不能進行可靠的傳輸，因此其丟包、時延等會向上進行傳導(dǎo)，結(jié)果可能會導(dǎo)致上層吞吐量的下降從而影響應(yīng)用的用戶體驗。

隨著數(shù)據(jù)中心的不斷發(fā)展，計算云化、存儲云化等對數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提出了更高的要求。面對數(shù)據(jù)中心內(nèi)部東西流量的快速增長，如何保證數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中更快、更高效的傳輸，成為解決數(shù)據(jù)中心在網(wǎng)絡(luò)方面瓶頸，進而提高數(shù)據(jù)中心性能的關(guān)鍵所在。數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)建設(shè)從追求大帶寬、無阻塞到低時延、無丟包的變化，使以帶寬為中心的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計轉(zhuǎn)變?yōu)橐詴r延為中心的設(shè)計?，F(xiàn)有計算機網(wǎng)絡(luò)的特點和數(shù)據(jù)中心發(fā)展需求之間的矛盾，使得設(shè)備生產(chǎn)廠商、數(shù)據(jù)中心建設(shè)與運營廠商等，共同去探究新的網(wǎng)絡(luò)。無損網(wǎng)絡(luò)就是為解決這種矛盾而提出的一種網(wǎng)絡(luò)。

無損網(wǎng)絡(luò)是一種新型的、低延時的網(wǎng)絡(luò)。通常，數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)傳遞過程中所包含的時延有：發(fā)送時延、傳播時延、處理時延和排隊時延等。為了解決網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)常出現(xiàn)的時延等問題，針對上述各種時延的特點，無損網(wǎng)絡(luò)在擁塞控制、流量控制、分組轉(zhuǎn)發(fā)、路由選擇等方面進行了改進與創(chuàng)新。當前，百度、京東、騰訊、電信、移動、華為、邁絡(luò)思、思科等公司均針對網(wǎng)絡(luò)云化趨勢下基于以太的無損網(wǎng)絡(luò)展開了研究，取得了一定的成果。

以華為Network5.0團隊提出的無損網(wǎng)絡(luò)方案為例（如上圖所示），在擁塞控制方面，通過采用動態(tài)虛通道的方案，將基于端口的擁塞控制改變?yōu)檩^細粒度的基于流的擁塞控制，從而將不同的流進行分離，避免出現(xiàn)擁塞流影響正常流的問題。在流量控制方面，其通過推拉混合調(diào)度的方法，將傳統(tǒng)的基于局部信息進行調(diào)度的方案，改變?yōu)榫C合考慮發(fā)送端、接收端、網(wǎng)絡(luò)的全局調(diào)度方案，該方案可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的不同負載，動態(tài)調(diào)整相應(yīng)的機制，實現(xiàn)低負載下網(wǎng)絡(luò)傳輸時延低、吞吐高，高負載下丟包少的目的，以此來同時兼顧低延時和高吞吐。同時，方案提出了負載感知逐包分發(fā)的方法，通過逐包負載分擔和負載感知實現(xiàn)負載均衡的目的。在逐包負載分擔方面，通過減小負載分擔的粒度，并應(yīng)用創(chuàng)新技術(shù)重排進而實現(xiàn)降低網(wǎng)絡(luò)擁塞概率的目的;在負載感知方面，通過動態(tài)感知并抑制重載/超長路徑，減少收端亂序，進而實現(xiàn)最大化的負載均衡。方案也提出了其它方面的創(chuàng)新性設(shè)計，通過這些設(shè)計，使得無損網(wǎng)絡(luò)向著低時延，無丟包的方向發(fā)展，從而適用于數(shù)據(jù)中心發(fā)展過程中，對于網(wǎng)絡(luò)的需求。

相信隨著各種應(yīng)用在云平臺上不斷被部署和使用，以低延時、無丟包為目的進行研發(fā)的無損網(wǎng)絡(luò)可以更好的提升云平臺在計算、存儲等各方面的性能。ODCC將繼續(xù)推動無損網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)標準化和測試驗證方案，以此推動數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)云化的進一步發(fā)展。