优选数据中心架构

　　数据中心选择什么样的网络架构，取决于现有数据中心的规模、扩展数据中心的计划、全新安装还是升级原有系统，以及对数据中心扩展速度的预期。本文所讨论的三种数据中心架构，每一种设计方案都有其优缺点及各自的利弊，从中选择满足你需求的架构。

　　集中式或直连式架构是一种适合小型数据中心（面积不足5000平方英尺）的架构。如图1所示，在集中式架构中，有独立的局域网/存储区域网（LAN/SAN）环境，每一种环境都有直通电缆连接到潜在的机柜和区域，然后往回一路连接到集中式核心区。所有的交换机和设备都集中在一个地方。

　　优点：

　　●这种设计非常灵活，能够适应数据中心或SAN环境出现的变化。

　　●这种架构能将交换机与当前的需要匹配起来，又没有许多闲置未用的端口，因而最大限度地利用了端口。

　　●这是一种安全的架构，因为电子设备都在一个地方。

　　●这种架构减少了管理端口的数量，从而提供了出色的物理控制。

　　缺点：

　　●这种架构的扩展性不太好，因而很难支持数据中心的扩展。

　　●在比较大的数据中心里，电缆拥堵可能是个问题，往回连接到核心交换机所在的主分配点时更会拥堵不堪。

　　●如果使用铜缆介质，长度方面可能会遇到一些限制，数据速率较高时更是如此。比如万兆以太网，其双轴电缆只支持7米的距离。

　　●这种架构的布线成本高，因为要用到许多单独的电缆。不过有必要记住一点：网络的电缆基础设施通常仅占网络总成本的5%。

　　分布式或柜顶式架构

　　在分布式或柜顶式（ToR）架构中，LAN/SAN交换机安装在机柜顶部，机柜内的所有服务器都连接到该交换机，该交换机有一条上行链路（见图2）。这种方案简化了电缆管理，能够为机柜内的服务器实现快速的端口到端口交换，还能预测性地超额开通上行链路和较小的交换域（每个机柜一个交换域），实现故障隔离和遏制故障的发生。

　　虽然电缆在ToR模式下比在集中式模式下得到了更有效的使用，但其未必是最经济高效的方案，因为它常常需要更多的设备。要是没有足够的服务器放置到交换机，会出现端口使用不足的情况。另外，更多的设备要消耗更多的电量，散热量也要大得多。

　　优点：

　　●分布式架构提供了高效使用网络电缆的优点，因为布线工作基本上在机柜内部进行，而不是在机柜之间进行。

　　●分布式架构能够高效使用场地空间，因为不必将安装额外机柜的场地空间用来安装一排排机柜末端或中间的设备。

　　●当需要使用有老式设备的“临时”解决方案时，这种架构的成本最低。

　　缺点：

　　●将来技术更新时，这种架构则有限制，因为有待扩展的基础设施没有部署到位。

　　●所有交换机位于机柜顶部，无法有效地使用LAN/SAN交换机端口。最后常常出现端口闲置未用的情况，因为所部署的每台交换机的功能和端口数量可能与服务器机柜或以太网环境的场地空间不匹配。

　　●这种架构并不节能。闲置未用的端口仍在耗电、散热，需要冷却。

　　●分布式架构在大型部署环境下更难管理，因为在整个数据中心场地中，可能会部署成千上万台交换机。

　　●它还会带来安全风险。如果部署虚拟化网络，那就不仅仅是物理网络面临风险，虚拟化网络也会带来风险。

　　●由于交换机安装在柜顶上，局域网和交换机设备可能会过热。

　　区域直连式/区域分布式架构区域直连式（又称区域分布式）架构按区域来组织数据中心的空闲场地（见图3）。目前，它是使用最广泛的数据中心架构，也是TIA942数据中心标准所推荐的一种架构。

　　从许多方面来看，它在集中式模式与分布式模式之间进行了折中，集两者之所长。它仍拥有独立的LAN/SAN环境，但设备更接近需要访问的服务器，不需要在每一个机柜或机柜顶部有交换机。这种方案既提供了支持老式架构和设备的灵活性，又提供了今后支持未来技术的功能。

　　根据接入网络交换机机柜的位置，区域（Zone）可能部署在机柜的末端（EoR）、部署在机柜的中间（MoR）或专用网络机柜。这些机柜通常被保护起来，防止未授权访问。在许多情况下，那些交换机端口复制到旁边的机柜，那样将在接线板完成接线，而不是用有源电子器件来完成接线。这种方案比较安全，而且降低了静电放电干扰电子设备正常工作的风险。

　　优点：

　　●可扩展、可重复的设计，便于升级和扩展。当需要更多容量时，只要添加区域即可。

　　●可重复、易于预测的设计，便于管理。

　　●这种设计保持了灵活性，同时最大限度地提高了端口效率，因而在电缆成本与交换机端口使用之间取得了极好的平衡。

　　●这种设计使电缆束易于管理，因为在同一排机柜中走的距离很短，而不是一排机柜与另一排机柜之间或者直通电缆往回一路连接到集中位置。

　　●这种架构能够以有限的电缆距离实施网络应用，所以没必要担心电缆长度或连接数量。

　　●与集中式直连架构相比，电缆成本比较低。

　　缺点：

　　●由于EoR或MoR交换机机柜需要额外的场地空间，这种设备可能不太适合比较小的数据中心。

　　●它可能与大部分电缆在机柜内部的现有ToR配置环境无法很好地兼容。

　　清水编译