應(yīng)對數(shù)據(jù)中心大流量方法

隨著人們的工作生活越來越依賴于數(shù)據(jù)中心，這使得數(shù)據(jù)中心的流量增長迅速。2014年世界杯正進行得如火如荼，有關(guān)世界杯的視頻和網(wǎng)絡(luò)預(yù)計就會產(chǎn)生4.3EB的流量，世界杯的相關(guān)報道和視頻通過全球各地數(shù)據(jù)中心迅速擴展和蔓延，讓世界上任何一個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)中心都帶來了負擔(dān)。如果說十年前誰掌握能源，誰就是世界之王，那么對于如今的信息時代，流量就是一切，誰能掌控流量，誰能擁有流量，誰就能掌控世界。所以很多國家將信息建設(shè)確定為國家戰(zhàn)略，可見對信息建設(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10G端口通過緩存可以處理11G的流量，但是有時還是不夠。當(dāng)緩存已經(jīng)被流量所塞滿，再也沒有能力轉(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)開始溢出時通過將阻塞信號發(fā)送回源地址實現(xiàn)的。源設(shè)備收到流控信號后，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)備無法臨時存儲這部分超帶寬的流量，依然會出現(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端口轉(zhuǎn)發(fā)時出現(xiàn)的，所以很多時候源端口的帶寬并沒有滿，這時流控技術(shù)適當(dāng)降低源端口收到的流量速度，對于緩解突發(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)備支持流控的真實情況。

如果數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)帶寬遠大于數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)最高峰時產(chǎn)生的突發(fā)流量，那么不用去管它，因為數(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速度，數(shù)據(jù)中心遲早會面臨著帶寬不足的那一天，如果這一天到來了，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)備上可以暫時將這部分流量存儲下來，暫緩發(fā)送，那么就會減少丟包情況。現(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到10M~1G，這意味如果一個端口的帶寬是10G，那么其可以全力轉(zhuǎn)發(fā)11G的流量，有效應(yīng)對了網(wǎng)絡(luò)突發(fā)流量。那一定有人說，這樣換成兩個10G端口不就可以了，這樣的確會解決突發(fā)流量問題，但是增加一個端口意味著要增加成本，一個10G光模塊就要上千元，還要增加布線。而實際最大流量只有11G，絕大多數(shù)時間流量都在10G以下，增加一個10G在絕大多數(shù)時間內(nèi)都處于空閑狀態(tài)，造成了網(wǎng)絡(luò)帶寬的浪費。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)對突發(fā)流量，還有一種方法解決這個問題，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、流量優(yōu)先級映射等功能，通過流量映射功能將重要業(yè)務(wù)映射到高優(yōu)先級隊列，這樣在出現(xiàn)突發(fā)流量時，確保重要業(yè)務(wù)流量優(yōu)先轉(zhuǎn)發(fā)，這種方法不能保證沒有丟包，但可以確保重要業(yè)務(wù)不出現(xiàn)丟包。還可以通過流量限速將低優(yōu)先級的流量進行丟棄，保證重要業(yè)務(wù)流量通過，減少突發(fā)流量出現(xiàn)。無論是流量限速還是優(yōu)先級映射都是一種殺卒保帥的方法，低優(yōu)先級業(yè)務(wù)會有丟包，保證高優(yōu)先級業(yè)務(wù)正常。另外流量整形功能，其通過限制流出某一網(wǎng)絡(luò)的某一連接的流量與突發(fā)，使這類報文以比較均勻的速度向外發(fā)送，這樣就會使數(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，流量整形是一種無丟包的方法。

通過流控、大緩存、流量調(diào)度方法可以有效緩解突發(fā)流量對數(shù)據(jù)中心的沖擊，但只能是緩解，這個不是徹底解決突發(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。不過增加網(wǎng)絡(luò)帶寬意味著要對數(shù)據(jù)中心進行擴建，要增加運維成本，而且擴建還會中斷數(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，投入成本過高，不到萬不得已不會采用，這三種方法仍是解決突發(fā)流量的首要方法。