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| 淺析數(shù)據(jù)中心低延遲網(wǎng)絡設備技術 | |
| 發(fā)布時間：2017-02-24 08:46:54 點擊：1746 次 | |
網(wǎng)絡延遲指一個數(shù)據(jù)包從用戶的計算機發(fā)送到網(wǎng)站服務器，然后再立即從網(wǎng)站服務器返回用戶計算機的來回時間。在這個過程中包括：計算機網(wǎng)卡、網(wǎng)絡設備、鏈路、服務器組成部分，每個部分轉發(fā)數(shù)據(jù)流量都要消耗時間，所有部分消耗的時間加起來就是延遲。延遲越低，自然網(wǎng)絡性能越好，響應速度快。比如過年搶火車票，有人家里裝了100M的帶寬或者使用了4G手機，就容易搶到，因為骨干網(wǎng)上速度都差不多，但最后到個人用戶那里就因網(wǎng)而異，響應速度快就要比別人先搶到。所以在游戲、證券期貨交易、計算中心和很多科技公司等這些地方對網(wǎng)絡延時是比較敏感的，就拿亞馬遜來說，一旦網(wǎng)絡有了100毫秒的延遲，就意味著它們可能會少賣掉1%的貨物。谷歌搜索對網(wǎng)速也要求很高，搜索頁面0.5秒的延遲可能就會導致網(wǎng)絡流量20%的降幅。同樣的，如果電子交易平臺慢上五毫秒，那么一位證券經(jīng)紀人可能每毫秒就少賺400萬美元，這一結果實在是非常驚人，比別人慢幾十毫秒都可能“失之毫厘，差之千里”。 想要縮短網(wǎng)絡延遲，需要對每個部分都做提升。我們知道光纖理論上可以按照光速30萬公里/秒傳遞數(shù)據(jù)，實際在光纖傳輸中能達到光速的70%，即超過20萬公里/秒，這個速度也不慢，我們繞地球一周也才40萬公里，這樣就算計算機和訪問的服務器位于地球上距離最遠的兩個位置，那延遲也不超過1秒。不過在計算機和服務器之間要經(jīng)過很多網(wǎng)絡設備，就算是服務器所在的數(shù)據(jù)中心內(nèi)部，還是要經(jīng)過層層的網(wǎng)絡設備，才能到達最終的服務器。將這些網(wǎng)絡設備的延時加起來，總延遲時間可就不短了。所以在一些特殊的行業(yè)，往往需要配置一些低延遲的網(wǎng)絡設備，盡量減少網(wǎng)絡上的延遲，以提升網(wǎng)絡性能，尤其是處于這些科技、證券行業(yè)里的數(shù)據(jù)中心。 在網(wǎng)絡技術還不發(fā)達的時代，網(wǎng)絡是否可達是人們最為關心的事情，而現(xiàn)在人們更為關注的是網(wǎng)絡體驗，低延遲概念也是近幾年才逐漸開始映入人們的眼簾，并迅速走紅。如今，在很多數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡設備選型時，延遲已經(jīng)成為一項必選項進行考核和測試，延遲大的設備將不能過關。網(wǎng)絡設備主要分為路由器和交換機兩大類，路由器采用的是CPU軟件處理數(shù)據(jù)，延遲取決于CPU的處理速度，一般核心路由器的延遲會控制在1毫秒以內(nèi)（無擁塞的情況下），而交換機采用的是專用的轉發(fā)芯片處理數(shù)據(jù)，處理效率要高得多，一般是幾個微妙到幾十個微妙。思科早在2012年就推出了最低延遲的交換機Cisco Nexus 3548，其采用Algorithm Boost技術，專為支持高性能計算、高性能交易和大數(shù)據(jù)環(huán)境而設計。其在二三層網(wǎng)絡轉發(fā)中，延遲最低可至190納秒，一下子將交換機的延遲降低了十多倍，這個數(shù)據(jù)直到2015年才被Exablaze打破，網(wǎng)絡設備制造商Exablaze在其ExaLINK Fusion網(wǎng)絡交換機上，實現(xiàn)了110納秒的二層轉發(fā)，為市場提供了更多的選擇。去年來自悉尼的Metamako推出了超快速的交換機，將數(shù)據(jù)從交易所傳送到電子交易商時，信息從一端傳輸?shù)搅硪欢藘H僅需要4納秒（相當于十億分之四秒）左右，基本已經(jīng)達到了傳輸極限。 翻開網(wǎng)絡設備發(fā)展史，可能提供納秒級數(shù)據(jù)處理的網(wǎng)絡設備少之又少，之所以這樣有三方面的原因：一是CPU芯片性能問題，CPU的速度很難滿足納秒級的數(shù)據(jù)處理，路由器的CPU已夠強大，但是還是不能達到納秒級的收發(fā)數(shù)據(jù)的速度，更談不上還要對數(shù)據(jù)做計算處理，所以在路由器上根本沒法實現(xiàn)；二是使用專用芯片的交換機，研發(fā)低延遲的芯片要耗費大量的人力、物力，甚至還無法最終研發(fā)出來，研發(fā)這類芯片的成本很高，所以專用芯片廠商更愿意將精力放在普通的通用芯片上，需求數(shù)量大、利潤高；三是網(wǎng)絡設備延遲達到微秒級，已經(jīng)可以滿足絕大部分業(yè)務的應用，所以低延遲的網(wǎng)絡設備市場需求量很小，雖然思科在2012年早早推出了低延遲專用的交換機，但市場需求并不旺盛，而且這類交換機研發(fā)成本很高，自然銷售的價格要比正常交換機高出不少，這也使很多數(shù)據(jù)中心客戶轉而選擇其它普通類型的交換機。 網(wǎng)絡設備雖然是數(shù)據(jù)傳輸過程中的重要組成部分，但不是全部，僅降低網(wǎng)絡設備的延遲是不夠的，需要對整個傳輸環(huán)節(jié)進行改善。雖然光纖傳遞部分已經(jīng)很難有提升空間了，但在服務器和計算機兩邊的網(wǎng)卡上還有文章可做�，F(xiàn)在服務器和計算機也推出了一些低延遲的網(wǎng)卡產(chǎn)品，將延遲降到了1微妙以下（一般是萬兆網(wǎng)卡），依然還有提升空間。網(wǎng)絡設備已經(jīng)可以達到4納秒了，如果服務器和計算機網(wǎng)卡不能大幅提升，即使用了4納秒延時的網(wǎng)絡設備也沒有意義。只有將整個網(wǎng)絡傳輸過程中每個部分延時都降低下來，才有意義。 降低數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡延時是否重要？答案是肯定的，當然重要。但在當前數(shù)據(jù)中心發(fā)展的形勢下。與其它技術相比，降低網(wǎng)絡設備延時并不是最為急迫的事情，現(xiàn)在網(wǎng)絡設備的延時水平仍可以滿足絕大部分業(yè)務部署需求。在很多數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡設備選型時，雖然已經(jīng)將延時性能作為一項考核指標，但這個指標參數(shù)定的不高，絕大多數(shù)設備都可以滿足。不過，隨著數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡發(fā)展不斷成熟，尤其是隨著SDN、虛擬化、VXLAN等新技術成熟落地后，對網(wǎng)絡性能的要求會不斷提高，相信延時指標考核也會越來越嚴格，對網(wǎng)絡設備的延時性能要求會越來越高。 來源：中國IDC圈 石家莊服務器托管 石家莊服務器租用 石家莊機柜租用 石家莊機房 |
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