在考慮融合基礎架構和超融合對布線的影響時，重要的是首先了解數據中心拓撲結構是如何發展的。在過去的幾年中，軟件定義網絡的出現推動了數據中心設計從三層拓撲轉移到葉狀拓撲。
三層設計是底層（或訪問層）將主機連接到網絡的地方。中間層是分布或聚合層。核心層提供到數據中心其他部分的路由服務以及數據中心空間之外的服務，例如Internet訪問和到其他數據中心位置的連接。這種拓撲的一個示例是將思科7000系列用作核心交換機，將思科系列用作匯聚交換機，并將思科2000系列用作接入交換機。
盡管(guan)此設計很(hen)簡單(dan)，但在可伸縮(suo)性(xing)方面確實存在一(yi)些局限性(xing)。如(ru)果(guo)各層之(zhi)間(jian)的(de)上行鏈(lian)(lian)路(lu)被(bei)超額預訂，則可能會遇(yu)到瓶頸。這可能是由(you)于流量(liang)流經每(mei)一(yi)層而引(yin)起的(de)延遲，以及使用諸如(ru)生成樹(shu)之(zhi)類的(de)協(xie)議對(dui)冗余鏈(lian)(lian)路(lu)的(de)阻塞(sai)所(suo)致。
葉狀拓(tuo)撲是另一種設計，其(qi)中葉子交(jiao)(jiao)換(huan)機(ji)(ji)形成訪問層(ceng)。這些葉子交(jiao)(jiao)換(huan)機(ji)(ji)與(yu)所有主(zhu)干交(jiao)(jiao)換(huan)機(ji)(ji)完(wan)全(quan)網狀連(lian)接(jie)。網格確保每個(ge)分支(zhi)交(jiao)(jiao)換(huan)機(ji)(ji)與(yu)其(qi)他??分支(zhi)交(jiao)(jiao)換(huan)機(ji)(ji)之(zhi)間的連(lian)接(jie)不得超過(guo)一個(ge)。
這(zhe)種(zhong)拓撲(pu)易于(yu)擴展。層之間的(de)鏈(lian)接可以(yi)路(lu)(lu)由或(huo)交換。所有鏈(lian)接都在轉發(fa)–這(zhe)意味著路(lu)(lu)徑中(zhong)沒有任何鏈(lian)接被阻塞。例如(ru)，您可以(yi)使用許多鏈(lian)路(lu)(lu)的(de)透(tou)明互連(lian)或(huo)最短路(lu)(lu)徑橋接軟件之類的(de)技術。
融合基礎架(jia)構和Apache Hadoop
融合(he)的基礎(chu)架(jia)構通過將多個技術組件(jian)組合(he)到一個計(ji)算包中來工作。融合(he)基礎(chu)架(jia)構的某(mou)些組件(jian)可(ke)能包括服務器，數據存(cun)儲設備(bei)，網絡硬件(jian)和用(yong)于(yu)IT管理的軟(ruan)件(jian)。
許多客戶正在使用融合基礎架(jia)構來構建Apache Hadoop集群(qun)。Apache Hadoop是一(yi)個用Java編(bian)寫的開(kai)源軟件框(kuang)架(jia)，用于(yu)大型(xing)數據集的分布(bu)式存儲和分布(bu)式處理(li)。圖(tu)3顯示了使用Arista設備的典(dian)型(xing)Hadoop集群(qun)。
最左側的核心機柜中是帶有12端口MXP線卡的機箱。從MXP線卡連接的是24芯MTP跳線，這些線進入MTP耦合器面板。每個MXP線卡都有12個端口，每個MTP耦合器面板具有12個一對一線卡鏡像的耦合器。
在MTP耦合器面板的背面是48芯光纖MTP跳線，兩個帶有24個MTP跳線用作骨干光纜，并連接到24端口MTP-LC盒式磁帶模塊的背面。每個24端口盒式磁帶模塊都復制一個核心交換機，以連接一行計算柜。
中(zhong)(zhong)央機(ji)柜(ju)或行(xing)末(mo)或行(xing)中(zhong)(zhong)機(ji)柜(ju)復制了四個(ge)網絡(luo)核心交換機(ji)，其(qi)中(zhong)(zhong)兩(liang)個(ge)作為(wei)主要(yao)數據連接，另外兩(liang)個(ge)作為(wei)管(guan)理端口。
右(you)側的機柜是計算機柜，并具(ju)有兩(liang)個(ge)機架頂部中央(yang)機柜開關。此配置使用一(yi)個中央(yang)機柜(ju)來存(cun)儲10G或(huo)25G的數據(ju)，使用一個中(zhong)央(yang)機柜(ju)來管理1G或10G的數據(ju)。中央機柜交換機使用8光纖/ 4端(duan)口LC到LC電(dian)纜組(zu)件連(lian)接(jie)回中央機柜(ju)。計算柜中行中機柜開關下方是(shi)服(fu)務器和磁盤陣列(lie)。
數據中心的所有組件
融合基礎架構可以將數據中心的所有組件（服務器，數據存儲設備，網絡設備和軟件）包含在一組機柜或一個機柜中，如圖4所示。由于數據中心所有者需要更多的計算能力，因此他們可以添加基礎設施一次一個機柜或一次多個機柜。
當最終用(yong)戶安裝這些系統時，由于可用(yong)的媒體類型不同，柜(ju)內(nei)連接可能成(cheng)為挑(tiao)戰。這些介質類型包括DAC銅纜，AOC有源光纜以及傳統的收發器和帶有跳線的光學器件。注意，DAC電纜既可以是被動的也可以是主動的。
使用(yong)DAC電纜的柜內連接
柜內連接使用DAC電纜(lan)。DAC電纜(lan)插入服務器和軟件設備中的網(wang)絡交(jiao)換機或上行鏈路交(jiao)換機。通(tong)常，短(duan)于5米的DAC電纜(lan)是(shi)無源(yuan)的，并且不消耗功率。它們對(dui)信號沒有任何作用，僅(jin)充(chong)當直通(tong)傳(chuan)輸介(jie)質。
在信號進入無(wu)源(yuan)(yuan)DAC電(dian)纜(lan)之(zhi)前，開關將設置(zhi)信號轉換，調節，放大和(he)均(jun)衡或偏斜(xie)。正(zheng)確(que)利用無(wu)源(yuan)(yuan)DAC電(dian)纜(lan)需要具有信號處理(li)芯片(pian)組的開關，以保持可接受的偏斜(xie)。
通常，長度超過5米的DAC電纜是活動的，并且從兩端汲取功率，但是這可能因廠商而異。AOC有源電纜的成本平均是無源電纜的三倍。SFP + DAC是10G以太網的流行選擇。它可達10米，具有低延遲和較低的成本。
使用(yong)DAC的(de)挑戰之一是電(dian)纜管理。它們(men)采用(yong)標準(zhun)長(chang)度和分線，可(ke)能會導(dao)致較長(chang)的(de)服務環路并導(dao)致電(dian)纜擁塞。通(tong)常，DAC電(dian)纜可(ke)以支持1G到(dao)1G，10G到(dao)10G，40G到(dao)40G和100G到(dao)100G的(de)連接。它們(men)還可(ke)以從40G擴展(zhan)到(dao)4個(ge)10G，再(zai)從100G擴展(zhan)到(dao)4個(ge)25G。
使用有源(yuan)光纜的柜內(nei)連接
AOC有源光纜由光纖玻璃制成，其兩端均附有光學元件。它們比DAC貴，但可以運行更遠的距離，并具有高達100G的更高速度。
AOC有源(yuan)光纜可以(yi)支(zhi)持(chi)10G至(zhi)10G，40G至(zhi)40G和100G至(zhi)100G連(lian)接。它們還可以(yi)從40G擴展到（4）10G，再從100G擴展到（4）25G。
使用(yong)AOC有源光纜(lan)的(de)一個限(xian)制(zhi)是它們僅支持一種傳輸速(su)(su)度和一種供應商類型。當(dang)您進行下一次設備升(sheng)級時(shi)，很可能需(xu)要更(geng)換AOC電纜。盡管(guan)比(bi)單個光學(xue)器(qi)件和跳線便宜，但它們無法擴展到(dao)更(geng)高的(de)速(su)(su)度。
使用跳線的機柜內(nei)連接
當(dang)使用(yong)安裝在設備中的收發器(qi)時，銅跳(tiao)線(xian)可以有效地用(yong)于從1G到10G的速度運行(xing)。6類網(wang)線(xian)是這些連接的當(dang)前行(xing)業領導者。
最近發(fa)布的微(wei)型6類網線(xian)使標準6類網線的直徑減(jian)小了50％。迷你6類網線還具有(you)更靈活(huo)的銅芯，可(ke)以(yi)更好地在(zai)柜內布線。可(ke)以(yi)將(jiang)其捆扎成(cheng)束，并(bing)在(zai)各端交錯(cuo)。一端可(ke)以(yi)交錯(cuo)到(dao)ToR交換機(ji)中(zhong)，另一端可(ke)以(yi)交錯(cuo)到(dao)所需的任何服務器或設備端口(kou)中(zhong)。
如(ru)果應用(yong)程(cheng)序使用(yong)帶有所(suo)需光(guang)學端(duan)口(kou)的配線架或(huo)中央機柜開(kai)關，則(ze)可以(yi)(yi)有效地(di)使用(yong)光(guang)纖跳線和(he)線束。使用(yong)預(yu)端(duan)接的光(guang)纖的優點之(zhi)一是長度可以(yi)(yi)精確，以(yi)(yi)進行所(suo)需的連(lian)(lian)接。每個連(lian)(lian)接器都可以(yi)(yi)預(yu)先標記(ji)到端(duan)口(kou)目標位置，以(yi)(yi)方便安裝。這(zhe)大大減少了機柜內的服務環路，并有助于管理所(suo)有其他連(lian)(lian)接，例(li)如(ru)電源線和(he)監控設備。
另一個優點是更長的(de)潛在壽命。與具(ju)有較短(duan)長度和(he)較低功率功能(neng)的(de)DAC電纜不同，光(guang)纖跳線和(he)線束將隨著(zhu)速度的(de)提高而向前兼容。
定(ding)制(zhi)的光纖線(xian)束也可以(yi)(yi)制(zhi)成(cheng)特定(ding)的長度和(he)突圍，并(bing)預先貼上標簽，以(yi)(yi)簡化安裝和(he)可重復性。
超融合(he)布線
超(chao)融合使用(yong)軟件體系結構(gou)將計(ji)(ji)算，存(cun)儲，網絡，虛擬化(hua)和其他技術(shu)集成在單(dan)個硬件盒中(zhong)。隨(sui)著數據中(zhong)心開始使用(yong)融合基(ji)礎架(jia)構(gou)將計(ji)(ji)算系統帶(dai)入多(duo)個機柜（或僅一個機柜）中(zhong)，超(chao)融合現在已(yi)將占用(yong)空間減少到1U或2U機架(jia)空間。
這項新技(ji)術依(yi)賴于我(wo)們的發展。該軟件(jian)不僅可以在(zai)一個位置而且可以在(zai)許多位置與(yu)計(ji)算周期中(zhong)的所有(you)必(bi)需組件(jian)進行通信。
與我(wo)們(men)一起，網絡(luo)功(gong)能虛擬(ni)化已成為主要的企業數據中心模(mo)型(xing)。這些模(mo)型(xing)的意義(yi)是深(shen)遠的。
例(li)如，一(yi)(yi)個組(zu)織的主數據(ju)中(zhong)心可(ke)能位于其(qi)總部(bu)環(huan)境中(zhong)。該機構(gou)可(ke)以在(zai)另一(yi)(yi)個地(di)方(fang)站點中(zhong)安置(zhi)在(zai)同一(yi)(yi)地(di)點的設施中(zhong)。使用(yong)像(xiang)亞馬遜這(zhe)樣的大型云(yun)供應(ying)商，它也可(ke)以將其(qi)電子郵(you)件和其(qi)他業務應(ying)用(yong)程序存儲在(zai)云(yun)中(zhong)。這(zhe)三(san)個位置(zhi)中(zhong)的每(mei)一(yi)(yi)個都可(ke)以在(zai)其(qi)設備(bei)上(shang)運行(xing)相同的布線方(fang)式，而(er)虛擬網絡將允(yun)許它們出現(xian)并充(chong)當用(yong)戶的相同計(ji)算系(xi)統。
超融合機柜內連接
部署超融合(he)時(shi)，所用設(she)(she)備的(de)機(ji)(ji)(ji)架(jia)空(kong)間為(wei)1U和2U，許多設(she)(she)備可以(yi)(yi)安裝在單個機(ji)(ji)(ji)柜中(zhong)。這(zhe)些設(she)(she)備中(zhong)的(de)每一個通常都需要兩(liang)個或(huo)四(si)個到上行(xing)(xing)鏈(lian)路交(jiao)換(huan)機(ji)(ji)(ji)的(de)連(lian)接。該上行(xing)(xing)鏈(lian)路交(jiao)換(huan)機(ji)(ji)(ji)可以(yi)(yi)安裝在機(ji)(ji)(ji)柜的(de)頂部或(huo)機(ji)(ji)(ji)柜的(de)中(zhong)央，以(yi)(yi)縮短柜內連(lian)接的(de)長(chang)度。
通常(chang)，由于每個機(ji)柜使(shi)用(yong)的融合計算機(ji)數量眾多，因此超融合比(bi)三(san)層(ceng)拓撲和融合基礎架(jia)構具(ju)有(you)更多的柜內(nei)連(lian)接。快速了解必要的連(lian)接并(bing)(bing)優化(hua)介質類型的使(shi)用(yong)將(jiang)降低成本，并(bing)(bing)為機(ji)柜中的組(zu)件提供最佳支持。
電纜套件
隨著數據中心部署超融合(he)，適(shi)當的計劃可以(yi)幫(bang)助準備柜內(nei)連接。例(li)如，強烈(lie)建議(yi)確定DAC電(dian)(dian)(dian)纜，分(fen)支(zhi)，線(xian)束和電(dian)(dian)(dian)源線(xian)的最(zui)佳(jia)長度。一旦確定了電(dian)(dian)(dian)源線(xian)的長度，就可以(yi)對兩(liang)個電(dian)(dian)(dian)源板進(jin)行顏色編碼(ma)。
此外，提前(qian)為每個機柜(ju)選擇(ze)必(bi)要的(de)光學元件將(jiang)有助于(yu)快速而有效(xiao)地(di)部署。可以對光學器件進行編程，使其與幾個不同的(de)供應(ying)商的(de)設備配合使用，以減少要訂購和管理(li)的(de)零(ling)件數量。單個電纜(lan)供應(ying)商盒(he)可以包含(han)一個機柜(ju)所需的(de)所有連接性和光學組件。
結論(lun)
數據中(zhong)心拓撲(pu)繼續從三(san)層(ceng)遷移到葉狀(zhuang)。我們正在幫助向(xiang)融合(he)基礎架構(gou)和超融合(he)的演進。
由于用于計算(suan)的(de)各(ge)個(ge)組件都采用較小的(de)包(bao)裝(zhuang)，例如1U和2U機架式機器，因此(ci)電纜的(de)結構越(yue)來越(yue)緊湊。現在，絕大多數連接都在柜內完(wan)成，并通過DAC電纜或AOC有源(yuan)光纜完(wan)成。
提前規劃和(he)標(biao)(biao)準化機(ji)柜(ju)設備機(ji)架的(de)位(wei)置(zhi)有助于(yu)(yu)定(ding)義(yi)用于(yu)(yu)連接的(de)最佳(jia)電(dian)(dian)纜。以適(shi)當的(de)長度，斷頭，顏色(se)和(he)標(biao)(biao)簽(qian)獲取電(dian)(dian)纜將簡化安裝，電(dian)(dian)纜擁塞(sai)，冷卻和(he)可(ke)重復性。反過(guo)來，這將減少與(yu)連接有關的(de)停機(ji)時間。
