目前，云计算、虚拟化、大数据等热点技术相继落地，数据中心网络的建设也在不断变化。数据中心流量和带宽的指数级增长已经远远超出了人们对传统网络的想象，许多企业对高速、智能的数据中心核心交换机有着迫切的需求，因此核心交换机的选择也必不可少。那么，基于未来的发展，数据中心的核心交换机应该如何选择呢？从1960年代到现在，数据中心本身一直在不断发展。随着新技术的出现，其网络架构也发生了变化。随着数据中心网络和以太网标准的发展，数据中心核心交换机架构也经历了一系列的演进。通过梳理这些变化，了解未来数据中心可能出现的趋势，企业可以从不同层面把握选型的本质。数据中心的演进与发展目前，数据中心已经成为企业或机构管理IT基础设施和应用、提供基础设施和应用服务的重要平台。随着更多先进技术的融合和发展，新一代数据中心的建设成为企业普遍关心的热点话题。它不仅代表了IT行业的发展趋势，也反映了不同IT用户最迫切的核心需求。从时间轴来看数据中心的演进，可以分为以下几个阶段：1.1960年代和70年代，数据中心以大型机作为主要计算设备，具有高性能、高可用性和高可用性。在体系结构和系统功能方面的性能。高可管理性和其他技术特性；2、80、90年代，数据中心采用小型机和PC服务器作为通用计算设备，以client/server连接，强调性价比，被称为“开放式”分布式计算3、千禧年之后，数据中心使用刀片服务器构建共享的公共计算平台，利用虚拟化技术连接起来，被称为面向服务的计算时代。数据中心结构的发展过程随着各种技术的不断完善，数据中心结构发生了很多变化——1.原来PC服务器阶段的数据中心仅由一台高性能服务器组成，大约可以是几台十人规模提供服务，完成数据复制、备份、计算等基础功能。2、服务网络分层阶段在这个阶段，数据中心拥有多台服务器，共同对外提供各种服务。数据中心内部的服务器通过局域网互连，相互交互，协调工作。外部用户仍然可以使用Internet。访问数据中心中的各种应用程序。3、在虚拟化服务阶段，数据中心规模扩大，可以为上千人提供服务。数据中心出现了各种性能优化设备和技术，服务器虚拟化技术在数据中心得到广泛应用。4、在数据中心综合建设优化阶段，数据中心将能够同时为数万用户提供服务。这时候数据中心往往需要从业务上进行划分。企业必须将数据中心的设备规划、动力、制冷、供电等进行整合，通过性能分析来降低消耗，降低数据中心的运维成本。5、存储与网络融合阶段存储网络和业务网络自数据中心出现以来就已经分离，两者一直独立发展。近年来，由于数据中心建设成本越来越高，有人开始研究两网融合。可能，各种网络融合技术也开始出现。6、多数据中心阶段如今的数据中心往往需要同时为数百万人提供服务。一个数据中心不能满足需求，需要建设多个数据中心，由这些数据中心共同提供服??务。7、云与数据中心融合阶段：通过在数据中心部署云计算技术，可以完成多个数据中心之间的服务无感知迁移，同时为千万级人群提供服务。此时，数据中心虚拟化技术无处不在，网络、存储、安全、服务器都必须部署虚拟化技术。数据中心将不再以业务类型来划分，而是以云来划分，可以分为公有云、私有云、云服务等等。数据中心网络架构发展历程随着以太网技术的发展和信息化水平的不断提高，新的应用和数据量迅速增加，数据中心规模不断扩大，数据中心网络架构也随之发展据此——1.传统数据中心的网络架构数据中心计算网络主要由大量二层接入设备和少量三层设备组成。是传统的标准三层结构：接入层，用于连接所有的计算节点，在目前的数据中心，通常以机柜交换机的形式存在；汇聚层用于接入层的互连，作为汇聚区第二层和第三层的边界。同时，各种防火墙、负载均衡等服务也部署在这里；核心层用于汇聚层的互连，实现整个数据中心与外部网络的三层通信。从2004年到2007年，三层网络结构在数据中心非常流行。从2007年到2010年，EoR和MoR被认为是替代传统三层网络结构的理想方案。2、二层网络结构：Leaf-spine拓扑网络2013年后，二层网络结构的Leaf-Spine拓扑网络迅速取代三层网络结构，成为现代数据中心的新宠。这种网络结构主要由脊层交换机和叶层交换机组成，正好迎合了未来高密度布线的趋势，几乎可以适应所有大中小型数据中心。数据中心核心交换机架构的演进与发展经过近30年的发展，现阶段10GE以太网已经批量应用，40GE、100GE以太网也开始逐步应用。因此，这也对承载以太网带宽发展的核心交换机提出了要求。第一阶段：2000-2006年，高密FE/GE接入融合，该阶段少量10GE上行核心交换机主要由中心交换和LSW组成，中心交换主要基于以太网交换芯片、线卡单板FE/GE和少量10GELSW作为接口芯片，背板链路以1.25G-6.25Gbps为主，线卡提供48GE线速转发，业务处理基本基于二层和第三层，QoS处理主要以简单优先级队列调度为主。典型产品有Cisco4500/6500、H3C6500/7500等。第二阶段：2006-2012年，高密度GE/10GE接入融合，少量10GE/40GE上行。这一阶段的中心交换有多种形式，有的是共享缓存的简单交换网络，有的是集中仲裁交换网络，有的是基于6.25G的CLOS交换架构。线卡板采用GE和10GELSW作为接口芯片，少量40GE上行接口。背板链路以5G-10Gbps为主，每个线卡槽位带宽小于480G，最大容量16~48x10GE线速转发，业务处理基本以二层和三层为主，简单HQoS调度，缓存范围广，依赖LSW芯片。典型产品有CiscoN7000、H3C10500/12500等。第三阶段：2012-2020年，高密度10GE/40GE接入汇聚，少量100GE上行。这一阶段核心交换机以CLOS动态路由交换为主，线卡单板以PP芯片为主，具有复杂的业务处理能力。提供高密度10GE/40GE线速转发和业务处理，以少量100GE上行接口为主。背板链路从10G起步，未来可演进到25Gbps；目前最大容量为48-96x10GE线速转发，或24x40GE线速转发，具有完善的QoS处理能力，可以支持比较大的缓存，可以达到100ms/端口。典型产品是华为CE12800。数据中心未来发展趋势IDC此前对2017年数据中心发展趋势发布了以下重要预测：1、数据中心前景。到2018年，35%的数据密集型行业企业将采用正式的数据中心规划、采购和治理流程，加速数字化转型进程。2.下一代工作负载。到2019年，25%的组织数据中心投资将用于支持下一代上下文工作负载，例如认知/人工智能、机器学习和增强现实。3.现收现付（PAYG）使用模式。到2018年，现收现付模式将占内部、外部物理IT和数据中心资产支出的25%，从而加强业务与IT协作。4.智能数据中心。2017年，只有20%的企业会如期部署软件定义数据中心，关键设施的容量限制会延缓转型进程。5、多云运营。随着企业响应不断变化的数据使用模式，2018年45%的企业ICT支出将用于托管、托管云和公共云数据中心。6.本地云交付。到2019年，20%的本地基础设施将支持下一代地理相关工作负载，这些工作负载将通过集成的设备上IaaS/PaaS堆栈直接连接到公共/托管云。7.机架级??IT。三年内，机架级超融合和超大规模捆绑将占服务器/存储/网络部署的30%，推动电源和冷却设计的变革。8.动态连接。2017年，25%的企业将利用基于策略的覆盖网络（覆盖网络是建立在另一个网络之上的网络，是面向应用的应用层网络）在数据中心、云之间快速、安全地移动，以及分支机构的数据和工作量。9、电源保证。到2019年，主要数据中心运营商将减少对电网的依赖，并且10%的数据中心能源需求将由专用私人发电满足。10.数据中心退化。硬件陈旧导致的功率输出与IT工作负载之间的不匹配将导致30%的大中型企业出现服务故障。数据中心核心交换机选型之道通过以上不同发展历程的梳理可以看出，在数据中心发生变革的同时，企业对数据中心的建设和数据中心核心的选型也有了新的要求开关。那么，为了适应数据中心未来的发展趋势，核心交换机应该如何选择呢？不同的企业对建设数据中心的需求不同，核心交换机选型的侧重点也必然不同。下面介绍部分主流厂商的产品，了解市面上主流核心交换机产品的亮点。
