應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)中心大流量方法

隨著人們的工作生活越來(lái)越依賴于數(shù)據(jù)中心，這使得數(shù)據(jù)中心的流量增長(zhǎng)迅速。2014年世界杯正進(jìn)行得如火如荼，有關(guān)世界杯的視頻和網(wǎng)絡(luò)預(yù)計(jì)就會(huì)產(chǎn)生4.3EB的流量，世界杯的相關(guān)報(bào)道和視頻通過(guò)全球各地?cái)?shù)據(jù)中心迅速擴(kuò)展和蔓延，讓世界上任何一個(gè)角落都能感受到世界杯，當(dāng)然這些數(shù)據(jù)也占用了大量的流量帶寬，給全球的數(shù)據(jù)中心都帶來(lái)了負(fù)擔(dān)。如果說(shuō)十年前誰(shuí)掌握能源，誰(shuí)就是世界之王，那么對(duì)于如今的信息時(shí)代，流量就是一切，誰(shuí)能掌控流量，誰(shuí)能擁有流量，誰(shuí)就能掌控世界。所以很多國(guó)家將信息建設(shè)確定為國(guó)家戰(zhàn)略，可見對(duì)信息建設(shè)的重視。數(shù)據(jù)中心作為信息高速公路上的最重要一環(huán)，不可缺少。

即使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備有大緩存，也有可能被流量超越，畢竟一個(gè)10G端口通過(guò)緩存可以處理11G的流量，但是有時(shí)還是不夠。當(dāng)緩存已經(jīng)被流量所塞滿，再也沒(méi)有能力轉(zhuǎn)發(fā)更多流量，于是流控技術(shù)就出現(xiàn)了。流控技術(shù)用于防止在端口阻塞的情況下丟幀，這種方法是當(dāng)發(fā)送或接收緩存區(qū)開始溢出時(shí)通過(guò)將阻塞信號(hào)發(fā)送回源地址實(shí)現(xiàn)的。源設(shè)備收到流控信號(hào)后，就知道了網(wǎng)絡(luò)有擁塞，隨后減緩發(fā)送速率，這樣可以有效減輕網(wǎng)絡(luò)擁塞程度。流控技術(shù)是數(shù)據(jù)中心內(nèi)部廣泛使用的一種應(yīng)對(duì)突發(fā)流量的方法，當(dāng)然這種方法只是將擁塞轉(zhuǎn)移給了源設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)擁塞得到緩解。如果源設(shè)備無(wú)法臨時(shí)存儲(chǔ)這部分超帶寬的流量，依然會(huì)出現(xiàn)丟包，所以源設(shè)備的緩存大小尤為重要，否則流控技術(shù)不能真正緩解擁塞狀況，它只是將突發(fā)流量轉(zhuǎn)移點(diǎn)轉(zhuǎn)移。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備出現(xiàn)突發(fā)流量基本都是由于多端口流量向一個(gè)端口轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)出現(xiàn)的，所以很多時(shí)候源端口的帶寬并沒(méi)有滿，這時(shí)流控技術(shù)適當(dāng)降低源端口收到的流量速度，對(duì)于緩解突發(fā)流量還是非常有效的。流控技術(shù)是一種復(fù)雜技術(shù)，很多核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備未必能夠支持，所以需要了解設(shè)備支持流控的真實(shí)情況。

如果數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)帶寬遠(yuǎn)大于數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)最高峰時(shí)產(chǎn)生的突發(fā)流量，那么不用去管它，因?yàn)閿?shù)據(jù)中心帶寬容量還很充裕。當(dāng)然按照正常的流量增長(zhǎng)速度，數(shù)據(jù)中心遲早會(huì)面臨著帶寬不足的那一天，如果這一天到來(lái)了，我們有哪些緩解突發(fā)流量沖擊的方法呢。很多的突發(fā)流量都是在短時(shí)間內(nèi)流量突然增加的，如果在數(shù)據(jù)中心的設(shè)備上可以暫時(shí)將這部分流量存儲(chǔ)下來(lái)，暫緩發(fā)送，那么就會(huì)減少丟包情況?，F(xiàn)在的數(shù)據(jù)中心都要求使用大緩存的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，一般的單端口緩存可達(dá)到10M~1G，這意味如果一個(gè)端口的帶寬是10G，那么其可以全力轉(zhuǎn)發(fā)11G的流量，有效應(yīng)對(duì)了網(wǎng)絡(luò)突發(fā)流量。那一定有人說(shuō)，這樣換成兩個(gè)10G端口不就可以了，這樣的確會(huì)解決突發(fā)流量問(wèn)題，但是增加一個(gè)端口意味著要增加成本，一個(gè)10G光模塊就要上千元，還要增加布線。而實(shí)際最大流量只有11G，絕大多數(shù)時(shí)間流量都在10G以下，增加一個(gè)10G在絕大多數(shù)時(shí)間內(nèi)都處于空閑狀態(tài)，造成了網(wǎng)絡(luò)帶寬的浪費(fèi)。如果網(wǎng)絡(luò)設(shè)備本身有大緩存功能，就可以解決這類突發(fā)問(wèn)題。所以具有大緩存的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是數(shù)據(jù)中心的首選，這將有效緩解數(shù)據(jù)中心突發(fā)流量問(wèn)題。

如果網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和流量源設(shè)備都不能再有多余的緩存應(yīng)對(duì)突發(fā)流量，還有一種方法解決這個(gè)問(wèn)題，那就是流量調(diào)度功能。流量調(diào)度功能包括流量限速、流量監(jiān)管、流量?jī)?yōu)先級(jí)映射等功能，通過(guò)流量映射功能將重要業(yè)務(wù)映射到高優(yōu)先級(jí)隊(duì)列，這樣在出現(xiàn)突發(fā)流量時(shí)，確保重要業(yè)務(wù)流量?jī)?yōu)先轉(zhuǎn)發(fā)，這種方法不能保證沒(méi)有丟包，但可以確保重要業(yè)務(wù)不出現(xiàn)丟包。還可以通過(guò)流量限速將低優(yōu)先級(jí)的流量進(jìn)行丟棄，保證重要業(yè)務(wù)流量通過(guò)，減少突發(fā)流量出現(xiàn)。無(wú)論是流量限速還是優(yōu)先級(jí)映射都是一種殺卒保帥的方法，低優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)會(huì)有丟包，保證高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)正常。另外流量整形功能，其通過(guò)限制流出某一網(wǎng)絡(luò)的某一連接的流量與突發(fā)，使這類報(bào)文以比較均勻的速度向外發(fā)送，這樣就會(huì)使數(shù)據(jù)中心整體網(wǎng)絡(luò)流量比較均勻，減少了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的擁塞壓力，流量整形是減少突發(fā)流量的有效方法，流量整形是一種無(wú)丟包的方法。

通過(guò)流控、大緩存、流量調(diào)度方法可以有效緩解突發(fā)流量對(duì)數(shù)據(jù)中心的沖擊，但只能是緩解，這個(gè)不是徹底解決突發(fā)流量的根本方法，只有增加網(wǎng)絡(luò)帶寬才是終極解決方案。不過(guò)增加網(wǎng)絡(luò)帶寬意味著要對(duì)數(shù)據(jù)中心進(jìn)行擴(kuò)建，要增加運(yùn)維成本，而且擴(kuò)建還會(huì)中斷數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)，因此和三種緩解突發(fā)流量方法相比，投入成本過(guò)高，不到萬(wàn)不得已不會(huì)采用，這三種方法仍是解決突發(fā)流量的首要方法。