当前位置: 首页 > 科技观察

数据中心交换机从Dummies到AI

时间:2023-03-19 00:59:53 科技观察

交换机是数据中心网络的重要组成部分。在整个数据中心网络中,除了网络出口的路由器,交换机几乎都部署在内部网络中,因此数据中心采购了大量的交换机。通过交换机实现所有服务器的互联互访,也可以实现内外网的互访。数据中心交换机具有端口密度高、带宽容量大、转发效率高等特点,是数据中心不可替代的组成部分。近年来,随着数据中心的应用越来越复杂,交换机的功能特性也在不断更新变化。除了端口密度、带宽等硬件指标的提升外,最重要的是更加智能化。交换机不仅有数据转发,还有学习能力,这是质的变化。早期的傻瓜交换机是指不需要管理的交换机,而是一种连接上就可以使用的网络设备。用户无需再为复杂的网络应用环境而烦恼,所有的设置和开关初始化都已经设置好并自适应。这种笨交换机一般只做二层转发,达到网络隔离的效果。同时,为了防止网络环路,默认开启STP协议功能。这个时候的开关之所以被称为傻瓜,是因为它能做的功能也很有限。仅限二层VLAN转发。假人开关根本没用。因此,这种傻瓜交换机一般作为桥接设备使用,在简单的局域网中使用。在数据中心,很少见到傻瓜开关。还有一种傻瓜交换机,指的是不可管理的交换机,不能控制用户对交换机的访问,不能保证网络安全,不能提高网络传输效率,极大地限制了傻瓜交换机的使用场景。智能开关对应傻瓜开关。目前,大部分智能交换机应用在数据中心。智能交换机是指可管理的交换机,可以对网络进行细粒度的管理。它可以做很多事情,从接入到汇聚和核心网,一个智能交换机可以有一些网络功能,比如:接入部分的Dot1X认证,环路检测,MAC认证等,汇聚部分的汇聚,灵活QINQ、DHCP功能等,核心部分的路由策略、策略路由、防控列表等。一台智能交换机至少要具备上百种网络协议功能,一般在交换机的使用说明书中会有说明设备。这些功能是在数据中心网络的变革过程中逐渐积累和丰富的。所谓的智能开关,其实一点也不够智能。功能,这也是SDN要改革网络的原因。智能交换机让网络变得越来越复杂,普通人难以管理。数据中心网络运维的投入与网络容量的增加成正比,且比重越来越大。数据中心越高,数据中心的压力就越大。SDN的出现,其实就是减轻智能交换机的负担,把控制权交还给SDN控制器。智能开关逐渐退化为傻瓜开关。指令执行就够了,这也是智能交换机发展的主流趋势,并在大多数数据中心改造中被积极引入。另外,网络自动化部署的目的是实现网络设备的即插即用,将交换机视为傻瓜交换机。不过此时的开关功能已经很丰富了。即插即用,但仍具有多种网管功能,开关依然智能化。显然,数据中心网络的发展并不满足于此。近两年,人工智能和区块链技术非常火爆,在数据中心交换机中也得到了应用。有人提出了带有人工智能概念的开关,但目前还没有在市场上见到。早在2017年5月,网络巨头思科就斥资1.25亿美元收购了人工智能初创公司MindMeld。一家生产交换机的网络公司收购了一家人工智能初创公司,显然已经嗅到了市场机会。人工智能的概念很早就出现了,但是随着网络和服务器计算水平的提高,才有可能应用人工智能,因为人工智能本身就需要进行大量的频繁计算。十年前,数据中心中国的网络基础设施和计算能力根本不具备发展人工智能的条件。人工智能确实可以让开关具备学习能力。比如AI交换机可以分析经过设备的网络流量,捕捉网络特征和端口负载,从而自动调整网络转发表,同时可以实施一些保护策略或者在流量清洗方面,AI交换机还可以根据网络流量特性的变化调整设备配置,实现智能调整。也就是说,未来的AI交换机网管功能会更加强大。除了流量转发,还可以具备流量清洗、流量分析、地址转换等一系列复杂的管理行为处理能力。AI交换机也可以安装Docker,支持第三方API。在AI交换机上嵌入网络功能模块,实现灵活的网络管理功能。AI开关的关键特性是增强设备的安全能力。在人们高度重视信息安全的今天,提高网络设备的安全防护能力显得尤为重要。AI交换机可以监控流经设备的所有流量并进行优劣区分,根据安全防护需求进行过滤,提升网络安全防护能力。这是未来AI交换机能否在数据中心站稳脚跟的关键所在。否则,数据中心可以使用智能交换机,不需要引入AI。转变。数据中心在不断发展变化,网络需求也多种多样,促使交换机从傻瓜式、智能化向AI转变。这种技术的进步使得交换机的管理功能更加强大,网络管理更加智能。这是交换机未来技术发展的核心点。除了交换机的端口带宽、密度、转发表项越来越多之外,更重要的一点是交换机在网络管理上越来越智能化。AI技术的引入,让交换机具备了学习能力,可以根据设备上的流量进行性能转发。不断学习适应这种网络,充分发挥交换机各项功能的优势,提高网络处理能力。