【IT168 评论】今天，我们通过使用智能手机、平板电脑来办公，不再受时间、地点、空间的限制，我们可以充分享受着移动互联网所带来的便利，其实在这些的背后是云计算、虚拟化、BYOD等创新技术的支持，采用使用这些技术的原因，答案无外乎是更为简便的服务模式、更为弹性且按需付费的计量方法或者更低的成本等诸如此类的内容。不过，如果我们不从应用方面考虑这一问题，而是换一种角度，从设备提供商的角度来审视的话，会发现答案截然不同。
▲数据中心核心交换选择之道
云计算促IT设备更新迭代
对于设备提供商而言，云计算最大的好处，就是为用户提供了一个将设备更新换代的理由。市场调研机构Gartner在2012年7月最新公布的数据显示，今年全球IT支出金额总量将增长3%,达到3.6万亿美元。这一增长很大程度上得益于云计算的概念。根据Gartner同期公布的另一组预测数据，到2016年，用户在云计算方面的IT支出总量将是2012年的一倍，达到2070亿美元。
数据中心核心交换行业分析
数据中心从广义上讲，用于为机柜或机架专门分配的任何空间，其中装有网络设备，这些设备要么为其他网络设备提供服务(一般通过通用布线传送)，要么从外部电信网络中获得服务(如程控交换机、光纤或来自ISP的ADSL连接)，要么为外部网络提供服务(典型代表是虚拟主机设施)。
▲数据中心行业分析
数据中心从本质上讲是企业发展到一定程度的必然产物，是企业IT建设的核心组件，同时也是保证企业IT业务顺利完成的基石，总之对于大中型企业来说数据中心的重要性是不言而喻的，目前能够为数据中心提供核心交换机的厂商有思科、华为、H3C、锐捷网络、ARISTA、DCN等网络厂商，数据中心核心交换机技术复杂，非一般厂商技术能够达到而且设备价格昂贵，因此选择的时候需要从多方面关注。
数据中心创新技术趋势分析
1)虚拟化
虚拟化包括网络虚拟化，服务器虚拟化，存储虚拟化，网络虚拟化是使用基于软件的抽象从物理网络元素中分离网络流量的一种方式，网络虚拟化与其他形式的虚拟化有很多共同之处。对网络虚拟化来说，抽象隔离了网络中的交换机、网络端口、路由器以及其他物理元素的网络流量。网络虚拟化技术允许管理员将多个物理网络整合进更大的逻辑网络中。反之，一个物理网络也可以被划分为多个逻辑网络。网络虚拟化为实现提高速度和自动化，加强网络管理，降低成本为目标。
2)自动化
随着云计算的不断发展，数据中心规模越来越大，当数据中心达到某种规模的时候，企业用户不能简单地通过增加人员来扩建数据中心，否则最终将没有足够的人员用于数据中心管理和为。这时候自动化就成为不可缺少管理手段，自动化也成为了企业提高工作效率的方法，自动化可以将虚拟化、SOA等技术结合在一起，把一个抽象的概念引进到最终用户团体或者商业用户团体。同时，自动化可以在后台有效地管理资源，带来了实时的或者随需应变的基础设施管理能力。
3)SDN(软件定义的网络)
云数据中心的不断落地也带来了新的问题，虚拟化等技术越来越完善，虚拟化可以将各种物理资源抽象为逻辑上的资源，隐藏了各种物理上的限制，但在虚拟服务器快速迁移的时候，网络传输却无法很好支持，此时网络传输领域迎来新的变革架构--SDN,实现SDN架构的技术很多，目前主要以OpenFlow为主。谷歌在2012年ONS大会上展示其100%基于Openflow的inter-dc网络，从而引发了SDN浪潮，在2012年发生了多起收购事件，目前所有网络厂商都已经开始研究SDN,同时还包括IT厂商、软件厂商以及初创厂商，在网络架构变革时期大家都想分得一杯羹。近日，华为也发布了其引入SDN技术的敏捷网络架构及敏捷交换机，华为将其称为第五代交换机，SDN时代的竞争继续加剧!
4)DCB(数据中心桥接)
随着云计算的发展，10GB、40GB以太网可以提供更宽的通信“管道”,成为更多企业部署数据中心的非常好的选择，但是，由于拥堵、流量负载均衡、以及流量往返于服务器和交换机等原因，数据包在传输过程中仍然可能出现丢包现象。IEEE为此制定了数据中心桥接(Data Center Bridging,简称 DCB) ,DCB可以在融合架构中，存储、数据网络、群集 IPC 和管理流量全部共享同一个以太网基础结构。DCB 为特定类型的流量提供基于硬件的带宽分配，并借助基于优先级的流控制增强以太网的传输可靠性。企业能够通过利用优先级流控制(P802.1Qbb)、增强型传输选择(P802.1Qaz)、拥堵通知(P802.1Qau)和发现等特性，在 DCB 网络环境中显着改进数据的联网和管理。这将可以帮助企业实现更加确定的网络行为，DCB则通过增强型交换机、服务器网络适配器和存储网络适配器而实现。
5)FCoE
在传统的数据中心里 ,存储网络与数据网络往往是各自独立的，光纤通道是存储网络事实上的标准 ,而在数据网络中，以太网的应用则十分普遍。现阶段越来越多的公司部署了存储区域网络(SAN)，这种基于FC协议的SAN虽然在性能、可靠性等方面能够充分满足用户的需求，但是FC-SAN往往价格十分昂贵 , 并且需要专门的网络管理人员。因此数据中心的整合即SAN与LAN 的整合是大势所趋 , 于是一种新的以太网光纤通道技术FCoE便产生了。允许通过以太网传输SAN数据，其目的是让数据中心用户使用公共的基础设施实现存储网络与数据网络的融合，同时保护并扩展了用户在原来存储网络上的投资。由于FCoE的出现，未来的用户可以通过一台交换机同时支持FCoE和FC , 可以分别支持以太网和光纤通道网络 ,FCoE技术的诞生使得现有的网络环境中直接支持光纤通道协议 , 不仅可以大大降低网络的构建成本 , 减轻管理上的负担 , 而且使得数据中心的输人输出接口的数目减少，数据中心的能耗成本也随之而降低。
为适应应用、服务器、存储和网络流量的飞速增长，当前的数据中心需要进行升级，但传统架构限制了它们的发展空间。数据中心需要一个完全融合的基础架构，可以融合存储域网(SAN)、局域网(LAN)和高性能计算(HPC)集群能够作为一个单一的逻辑基础设施进行构建和管理。新架构需要具有卓越的性能和灵活性，同时还将具有出色的可扩展性，能够动态分配任何资源，包括路由、交换、安全服务、存储系统、设备和服务器等，同时持续降低管理数据中心信息基础设施的成本和复杂性。
数据中心技术标准分析
1)SDN(软件定义网络)
软件定义网络(SDN)的目标是实现理想化的企业网络，将网络控制与物理网络拓扑分离，从而创造一种从中央管理控制器向所有交换机和路由器发送流量的环境。OpenFlow 协议实现数据包的网络路径与物理转发区隔开来，OpenFlow协议是由SDN架构的创建者ONF标准组织推出，也是目前SDN架构主流的技术，自从从07年提出到现在，OpenFlow已经在硬件和软件支持方面取得了长足的发展。2009年12月，OpenFlow规范发布了具有里程碑意义的可用于商业化产品的1.0版本，而且支持规范1.0的软件indigo也已发布了Beta版本，最新版本OpenFlow1.3版本。
▲SDN
2)100G网络
移动互联网的飞速发展、互联网应用的日渐丰富以及视频等大带宽业务的兴起，使得建设能够应对数据洪流挑战的高带宽光传送网成为业界的目标。在这一趋势下，企业网络正在持续演进，从主流的千兆网络逐渐向10G、40G、100G过度，于此同时支持40G、100G的网络设备逐渐增多，端口丰富、价格合理是促进向100G过渡的重要因素，相关人士表示，100G采用了革命性的相干光网络技术，比40G具备更多的技术优势和更强的生命力。同时，100G将在2013年进入规模商用，并在未来引爆一个更大的市场。
市场调研机构Infonetics Research于2012年的统计报告指出，全球21家规模较为庞大的电信运营商中，有95%正在计划或已经部署100G光网络。其中，由于中国与美国受到政策加持与内需市场庞大等有利因素影响，中、美电信企业对光通信的发展最为积极。据来自中国电信的数据，未来5年中国电信骨干IP网络的带宽年增长将达到35%～50%，其中视频业务占60%以上。2012年IP骨干网最大节点间的带宽需求达到960T，到2014年还将翻一番。巨大的数据流压力，促使100G的应用早日实现。
3)IPv6
IPv4地址即将枯竭，这是每年IPv6大会上都在谈论的主题，虽然IPv4向IPv6过渡阶段一直是世界各国共同关注的课题，但是我们也必须看到，从2008年欧洲委员会要求IPv6的渗透率达到25%以来，实际上很多欧洲主要国家并没有达到这个数字，IPv6的实际覆盖率和渗透率只是3%到10%。国内运营商们早就看到了IP地址枯竭的预兆，所以中国的运营商们掌握的IP地址比较多，大约有3400万，这个数字已经超过了欧洲国家的水平，因此IPv6在国内的过渡之路还将很漫长。
4)虚拟化
虚拟化技术伴随云计算的快速发展已被广泛的应用于大型数据中心网络。近年来，几乎在各个行业的信息化建设过程中也开始呈现出对网络虚拟化、存储虚拟化、计算(主机)虚拟化等等一系列虚拟化技术的刚性需求。出于对虚拟化解决方案的完善，如何利用虚拟化技术解决安全性问题一直以来是业界普遍关注的焦点话题，而网关虚拟化技术作为这场技术变革过程中的重要产物之一，已经在部分行业的信息化建设中成为整体解决方案的重要组成部分。
各网络厂商的旗舰产品大练兵
华为纵队
2012年5月8日华为在美国拉斯维加斯Interop展上宣布推出CloudEngine系列数据中心交换机，该系列基于华为VRP8操作系统平台开发，CloudEngine 12800系列整机最大支持48Tbps交换容量，最高支持96个100GE、288个40GE或1152个10GE全线速接口。CE12800系列具备业界领先的CLOS交换架构和工业级的可靠性，以及严格的前后风道设计，并支持全面的虚拟化能力和丰富的数据中心特性。此外，CloudEngine 12800作为新一代核心交换机采用了多种绿色节能创新技术，大幅降低设备能源消耗。
华为云架构Cloudfabric
华为在2012年的Interop展会上，首次向业界透露了其面向云计算数据中心的架构Cloudfabric。2012年6月6日，在北京全面展示了其Cloudfabric的主要特征。华为Cloud Fabric的理念是实现数据中心网络弹性扩展，简单易用和灵活开放的核心价值。即核心层聚焦在高效转发，实现更大容量;接入层智能型，能够感知业务的迁移、变化、部署，同时以网络虚拟化为映射，支撑业务灵活部署;通过独立的网络控制器将网络的业务能力对上进行开放，能够实现快速响应上层的业务变化。
弹性：首先把复杂的功能部署在网络边缘，保持核心网络的简洁;并且，增加业务控制层，把容易变化的业务部分，从网络设备上剥离出去。这样，就兼顾了网络的高性能和复杂多变的业务的需求。在遇到新增业务时，整网的设备不需改动，只需要升级业务控制层面即可。其次，网络要在核心交换机构建出超高性能的设备，满足服务器1G->10G->40G->100G的演进;在工程方面，通过在交换容量，散热能力，高密度接口，高性能度芯片方面进行精密设计构建出超大容量的设备，为未来服务器高性能接入预留足够空间。
易用：实现网络管理的自动化，网络能够自动的感知虚拟服务器，并且随着虚拟服务器的迁移和调度后网络位置的改变，能够自动的进行网络重配置。其次是网络的虚拟化，网络通过集中或者分布的业务控制平面，对网络进行逻辑化的抽象和封装，屏蔽复杂物理网络的协议和交互，给上层应用提供简洁的“虚拟网络”的使用接口;最后是集中的管理和控制，以整网粒度，而不是以设备粒度进行网络的管理。
开放：通过业务平台提供开放的API接口，向应用层开放，如通过标准化的Openflow/SDN接口，把网络的能力，包括转发，QOS，安全控制等开放给上层的应用平台，如OpenStack或者其他的云计算平台;其次通过标准的框架，向第三方的增值业务开放，如网络设备提供基于通用CPU和OS的开放平台，能够提供给第三方的防火墙，IDS/IPS，应用加速，流量分析应用;第三，基于国际/国内标准制定网络协议和标准，保证主流设备厂家的互通。
▲华为CE系列产品
官网地址：
http://enterprise.huawei.com/cn/products/network/switch/data-center-switch/hw-140912.htm
华为点评：自从2012年华为发布CE12800系列产品，华为在全球进行了巡展，得到了众多合作伙伴的认可，同时在2013年的日本Interop展示上，华为CE12816获得“数据中心与存储类特别奖”。华为虽然在技术上取得了突破，但相对于其他竞争产品，技术需要不断完善，可喜的是在市场上逐步获得认可。
思科纵队
2013年6月28日消息，在美国奥兰多举行的Cisco Live大会上，思科宣布推出颠覆性创新的数据中心网络架构，思科还宣布为其统一交换矩阵产品组合推出两项重要的创新性增强技术，其中一项增强技术为动态交换矩阵自动化(DFA)功能，能够自动化网络配置工作，简化矩阵管理，同时优化矩阵以提高效率和可扩展性。另一项是推出全新的Nexus 7700系列交换机和全新的F3系列I/O模块。这些产品具备最全面的数据中心交换特性，可带来行业领先的40G/100G可扩展性。
思科云享架构下的统一数据中心
思科在2012年3月提出了云享架构ClouldVerse。它主要包括3个部分，第一部分包含统一数据中心涵盖统一计算，统一交换架构和统一管理;第二部分包括云智能网络，范畴是云与云之间互联，云到客户端连接和网络管理;第三部分加上思科本身特殊的协作、视频，安全性方面等思科所提供的基于云计算的应用。这里我们着重强调的是思科统一数据中心，它是集合IT服务设计、操作和交付的整体解决方案，目标是满足数据中心整合与虚拟化、应用或基础设施服务、大数据、私有云计算的需求。
统一交换架构：具有融合、可扩展性和智能的特性。通过FCoE、DCB、Fabricpath、OTV、VPC等技术来实现三方面的特性。
统一计算：将计算、网络、虚拟化和存储访问与集成管理能力统一起来，可支持移动工作负载、优化资源扩展和简化操作。
统一管理：通过统一管理的系列产品简化和自动化开发IT架构和服务。统一管理覆盖应用、计算、网络、存储和安全。
▲思科系列产品
官网地址：
http://www.cisco.com/web/CN/products/products_netsol/switches/products/ca7000/index.html
思科点评：Nexus 7700是思科刚刚发布新品，为了适应SDN的大潮，新增加了SDN等技术的支持，除了思科对外公布的资料外，企业还无法获取关于产品的更多详细参数信息，思科拥有很多独有创新技术，根据第三方统计数据，思科在全球交换机市场的份额高达58.8%,真不愧是行业的领导者，但是在国内市场鉴于一些其他因素影响市场逐渐缩小。
H3C纵队
2009年8月份，H3C对外发布了基于统一交换架构的新一代数据中心方案，与此同时，推出了国内首款基于100G平台的数据中心级云计算核心交换机S12500，S12500采用CLOS多级交换架构，S12500系列数据中心核心交换机的整机交换能力已经超过17Tbps，H3C此次还发布了业界首款支持大缓存、大表项的16端口线速万兆板卡。对于网络流量压力非常巨大的数据中心来说，核心交换设备的高密度、大缓存、大表项，意味着更强大的接入能力、避免突发流量不丢包、更多的用户数、更便捷的后续扩容及策略控制等。
H3C云就绪的数据中心网络
H3C以解决用户云内互联、云间互联、云-端互联等不同层次的需求，实现云计算的网络就绪，并推出了开放云网络解决方案及系列产品。H3C云就绪网络帮助企业解决集群计算、虚拟计算、无损交换和自动化的管理等主要问题。H3C云计算数据中心网络解决方案核心特性包括：
虚拟化：利用第二代智能弹性架构(IRF2)将多台设备虚拟成逻辑的单设备，消除复杂的二层协议，将链路的主备模式变为效率更高的负载均衡模式，以提升网络性能，简化数据中心复杂度,满足未来计算虚拟化对网络的苛刻要求。
标准化：采用融合增强型以太网(CEE)、40/100G以太网，将传统数据中心的异构网络——后端存储网络、前端交换网络和高性能计算网络，统一交换的架构，消除数据交换层面的障碍，同时简化机房布线及运营，保证云计算数据中心的服务器规模扩展，降低TCO。
智能化：通过802.1QbgVEPA技术，完成虚拟机接入网络的感知及策略联动，实现CaaS(连接即服务);通过H3CiMC网管平台将网络资源封装成为NaaS(网络即服务)，并通过API接口提供给第三方云计算运营平台调用与交付，实现实现对数据中心资源的调度、管理、控制。
▲H3C产品
官网网址：
http://www.h3c.com.cn/Products___Technology/Products/Switches/Catalog/S12500/S12500/
H3C点评：在Gartner最新版的数据中心魔力象限中，H3C(作为HP旗下品牌)可谓是思科的竞争者，无论是在市场上，还是在技术上，H3C都具有很强的竞争力。H3C的核心交换机支持主流的技术，例如TRILL、FCoE等技术，同时产品得到了企业市场的认可，但随着各大网络厂商不断更新产品以及HP收购H3C，市场上估计会受到影响，预计H3C在未来也会更新核心交换机产品!
锐捷纵队
2013年3月12日，锐捷网络发布业界首款“云架构网络”核心交换机——Newton 18000，采用先进的CLOS多级多平面交换架构，提供持续的带宽升级能力和业务支撑能力，整机最大支持48Tbps交换容量，最高支持96个100GE、288个40GE或者1152个10GE全线速接口。软件平台基于锐捷网络新一代的RGOS多进程模块化操作系统，将松耦合的防火墙、无线、IPFIX、认证等业务特性归并到统一云架构网络操作系统平台，支持全面的虚拟化能力和丰富的数据中心和园区网特性。
▲锐捷新品
官网地址：
http://www.ruijie.com.cn/special/20130312/
锐捷网络点评：锐捷网络之前主攻教育市场，但随着产品线不断完善，今年也发布了能够适应云计算发展的云架构网络，同时推出了适应数据中心和园区网的核心交换机Newton 18000系列产品，在虚拟化技术和时延等技术上取得了突破性进展，但是缺少更多的成功案例，产品是云数据中心和云园区网络的不错选择!
Arista纵队
在2013年5月6日，Arista Networksa在Interop大会上发布了 7500E数据中心交换机，凭借Aryaka Networks的技术实力，最终Arista Networks的7500E数据中心交换机赢得了网络类别的奖项。
评审们称，7500E交换机能够处理堆满虚拟主机的巨大网络，这个Arista交换机提供30 Tbps背板，或者每插槽3.84 Tbps，支持10、40和100 GbE，最多分布可支持1152、288和96个端口。
此外，真正让7500脱颖而出的是其100GbE卡中的嵌入式光模块，这取代了标准CFP模块。这意味着没有必要再使用昂贵的单独包装的光模块，这能够大幅度降低总成本。
▲Arista
产品官网链接：
http://www.aristanetworks.com/zh/products/
http://www.aristanetworks.com/en/products/7500series/specifications
Arista点评：诞生于数据中心网络架构的变革期，在虚拟化技术、云计算带来的突破性应用潮流中，CEO Jayshree Ullal(曾负责思科数据中心交换产品线15年)与Andy(SUN的创始人之一)、David Cheriton (创建了Granite公司后被思科收购)共同创建Arista，打造了具有可扩展操作系统EOS，能够支持虚拟化、云计算等创新技术，产品在interop展获得网络类最高奖，可谓是数据中心核心交换领域的黑马!
DCN纵队
DCN(神州数码网络有限公司)作为国内网络设备厂商之一，经过近几年的技术研发，取得了阶段性突破，推出了40G交换机CloudStone 9800、数据中心万兆交换机CloudStone 6500、数据中心万兆交换机CloudStone 6200等数据中心产品，在SDN变革浪潮中，其OpenFlow可编程交换机在中科院网络中心成功部署，同时获悉DCN将在2014年发布CloudStone 16800数据中心核心交换机，产品将提供高密度10G、40G、100G业务板卡，同时紧凑的结构设计，14U高度，全球9槽高度最低，支持一柜三框。
▲DCN产品
产品官网：
DCN点评：DCN(神州数码网络)作为数据中心交换领域的跟进者，在近几年的不断发展中，在一些领域取得了不错的进展，在SDN变革中超前行业一步，其OpenFlow可编程交换机在中科院网络中心成功布署，为在数据中心交换领域突破奠定基础，技术上需要更加完善，才能在数据中心中分羹一杯。
所有产品技术对比：
▲以上产品信息均来自官方仅供大家参考使用，若有不恰当请联系新浪微博：IT168闫志坤。
编者总结：随着云计算的不断落地，企业在建设数据中心选择核心交换机成为一个重要的工作，希望能够给企业用户选择核心交换机提供一些参考，当然产品信息不够十分完整，因为一些产品网络厂商没有对外公布，已经尽了最大努力查询最新最正确的数据，同时企业在选择产品的时候，需要根据实际场景、需求来选择，一定要量体裁衣，适合最好。
