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CloudFabric 3.0,助推城市数据中心网络建设

华为推出的超融合数据中心网络CloudFabric 3.0,可满足IPv6、全无损以太网及软件定义网络三大技术的要求。

文/华为数据通信产品线数据中心网络领域总裁 王雷
《华为技术》第89期
王雷

数据是数字时代最重要的生产要素,数据中心是承载数据存储、分析和计算的唯一载体,也是助推城市数字化转型的新型基础设施。从无处不在的云计算,到数字货币和区块链,城市经济生活的方方面面都离不开数据中心的算力以及云网络的支持。

2021年3月出台的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》(以下简称“十四五”规划与2035年远景目标纲要),明确提出了加快构建数据中心等新型基础设施的要求。同年4月,在上海市经信委和发改委发布的《关于做好2021年本市数据中心统筹建设有关事项的通知》中,要求加快构建“满足必需、功能聚焦、布局均衡、高效绿色、性能突出”的数据中心发展格局,以快速将“十四五”规划落到实处。

城市数据中心建设面临两难

综观数据中心在城市中的建设与发展,可以看出它始终脱离不了两大物理限制:空间与能源。有限和离散的空间会造成数据中心的资源分散、扩容受限,无法发挥其集约化的规模优势,使数据中心的算力体量下降;而能源不足则将直接导致数据中心无法正常运转。近年来,因为供电配额紧张而造成数据中心被迫关闭的案例屡见不鲜。

一边是数字经济和数字社会对于算力的刚需,另一边则是日益紧张的城市资源,如何取舍与平衡?上海市率先给出了参考答案:一方面,明确功能需求,有所为有所不为,从上海市经济、金融、贸易、航运、科技创新中心的定位出发,重点满足核心产业对算力的需求;另一方面,新建的数据中心向重点发展区域聚集,在充分考虑用地、电力等配套资源的基础上,通过合理布局,发挥其集约化、规模化优势。同时,强调绿色节能,新建数据中心的综合PUE需控制在1.3以下。

技术创新保障城市数据中心建设

除了资源和政策上的引导,上海市还提出将引入IPv6、无损网络、软件定义网络等新技术,通过技术创新来提升数据中心的性能以及算力的使用效率,并将其作为上海市数据中心建设规划中的重要一环。

IPv6提供算力的泛在联接。从“人人互联”到“万物智联”,导致网络对IP地址的需求量呈指数级增加。而数据中心作为智能世界的算力中枢,IPv6成为其互联的基础述求。“十四五”规划与2035年远景目标纲要明确指出,要“全面推进互联网协议第六版(IPv6)商用部署”。目前,现有的数据中心仍存在大量的IPv4,因此,如何将IPv4平滑演进到IPv6,就成为数据中心未来发展的核心诉求之一。由于传统高性能计算与集中式存储所采用的InfiniBand和Fibre Channel(FC)专网架构与IPv6并不兼容,因此,用以太网替代专用网络将成为技术发展的必然。

无损以太网提供算力的确定性质量。近年来,数据中心网络的以太网化趋势日益明显,在互联网厂商、运营商及ICT厂商的共同努力下,2019年,无损网络测试规范正式发布并进入商用,极大地推动了无损以太网技术的快速发展。与传统以太网平均0.1%的丢包率相比,无损以太网不仅可实现零丢包,同时还消除了由于数据重传而造成的服务器资源空转。在同等的服务器集群规模下,应用零丢包无损以太网可实现算力翻番,同时,单位算力的能耗可减少50%。

软件定义网络提供算力的自动化保障。在集约建设的政策导向驱动下,数据中心的规模原则上不低于3000标准机架,采用虚拟化技术后,管理规模将高达30万节点,因此,其网络管理势必要向自动化与智能化升级。目前,国内一些商业银行已要求网络做到当日需求当日闭环,而这在人工敲命令行、一次网络变更动辄数天的传统运维时代是不可想象的。

CloudFabric 3.0助推数据中心发展

华为推出的超融合数据中心网络CloudFabric 3.0,可满足IPv6、全无损以太网及软件定义网络三大技术的要求。

IPv6全兼容:可提供端到端的IPv6数据中心网络方案,并支持存量网络IPv4向IPv6的平滑演进。

全无损以太网:在业界率先实现了以太网零丢包,并基于创新的iLossless智能算法,打破了传统高性能计算网络、存储网络及业务网络的多协议架构壁垒,实现了物理网络协议之间的相互融合。

网络智能部署与运维:率先将软件定义网络的能力推进到L3自动驾驶网络层级,网络可自动理解用户意图,实现业务的秒级发放;同时还可实时监测网络状态,实现1分钟故障感知、3分钟定位、5分钟修复。

随着对“十四五”规划与2035年远景目标纲要中数据中心建设要求的深入解读,相信各省市的数据中心建设指导意见也将陆续出台。在以数据为核心生产要素构建的数据中心算力底座中,数据中心网络对于提升算力具有重大价值和空间。华为愿与客户、合作伙伴携手建设城市数据中心,共同打造优秀案例,为加速数字经济和数字社会建设做出积极的贡献。