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浅谈数据中心集中式和分布式两大网关方式
在新的数据中心网络架构下，网关的位置不同，代表了不同的架构理念，了解不同网关的实现方式和优缺点，非常必要。
作者：来源：中关村在线| 09:25
随着软件定义网络SDN的出现，新网络技术不断涌现，传统的数据中心架构已经无法适应这些新技术，急需做出改变。这样关于数据中心网络架构的谈论也逐渐火热起来，热点主要集中在一个问题上：新的数据中心网络网关应该放在哪里?懂网络技术的人当然知道，网关其实就是多个服务器的集合，相同网段的服务器共用一个网关，通过网关服务器实现跨VLAN的三层互通。那么这个网关设备在数据中心里放在哪里，这就有了两种不同的实现方式：集中式网关和分布式网关。在新的数据中心网络架构下，网关的位置不同，代表了不同的架构理念，了解不同网关的实现方式和优缺点，非常必要。
集中式网关是指网关位于汇聚层设备上，整个数据中心由几个交换容量特别大的设备作为网关设备进行流量转发，有的数据中心甚至只有两台汇聚层设备做网关，两台设备做VRRP备份，早期的数据中心几乎清一色地采用集中式网关，所以就算在SDN风靡全球网络时，集中式网关方式也是很重要的一派，在如今的新数据中心里也很有市场。虽然如今的数据中心早已抛弃了STP，VRRP等这些经典技术，TrIll，VXlan等这些新的网络技术也同样需要集中式网关架构。集中式网关可以很好兼容传统的数据中心，在架构上使得新老数据中心可以互联互通，不存在技术难度;集中式网关还具有很好的移动性;集中式网关支持等价路由;集中式网关还能突破VLAN只有4k的限制。既然有这么多好处，还需要别的方式吗?答案是需要，还需要分布式网关。分布式网关位于数据中心的接入层或者边缘层，这样的部署位置决定了数据中心网关数量会比较多。分散的特点使得分布式网关具有更好的业务隔离效果。分布式网关最大的优势就是便于自动化部署，尤其是SDN;分布式网关的网络扩展性好，初始配置要求少，部署速度快;分布式网关的流量转发路径最优。集中式网关还有一个大问题，网关设备决定了整个数据中心的MAC，ARP的规格都不能太大，但分布式网关却可以使得数据中心规模做得很大，所以分布式网关是未来发展的主要方向，但是现阶段还是两者共存，尤其是集中式网关还会在相当长的时间内占据主流。
在SDN技术的大背景下，赋予了网关更多的含义。在SDN网络中，主要就是由一个控制器下发各种网络配置，主要是转发流表，而要让这些配置能够顺利下发到网络中的所有设备中，除了这些设备要设备控制器的下发命令，还需要这些连接的设备可以将控制器的指令很好地传递下去，VXlan应运而生。VXlan本身就有二三层的概念，有二层网关的概念，也有三层网关概念。VXlan二层网关和三层网关的差异就产生了集中式网关和分布式网关两种网络架构。两种网关方式都是应对新的数据中心技术的，所以集中式网关不过是和原来传统数据中心网关位置一样而已，而内容其实已经完全不同了，在新数据中心里跑的全是VXlan协议，传统的网络协议早已不见踪影，此时的集中式与以前网络集中式转发概念完全不同，现在的集中式网关是VXlan网关，跑的都是新的数据中心协议。当然分布式网关也是VXlan网关，单从技术协议组成看，集中式和分布式网关都是一样的，只是处于数据中心位置的差异，形成了两套不同的网络架构。两种网关架构都是应对新的数据中心技术而出现的，为数据中心未来发展提供支持。
单从技术上分析，两者也是迥异的，主要有三个方面的差异。首先是转发路径的差别。集中式网关流量转发路径不是最优的，而分布式恰好相反，路径是最优的。这是因为集中式网关在汇聚层，所有接入层流量都要到汇聚层转发，分布式网关就不需要这样，直接在本地，在接入层分布式网关设备上完成转发。其次是配置复杂度和差异。集中式网关要手工配置大量配置，这些配置而且复杂，日后维护起来难度也大，而分布式网关几乎不需要手工配置，通过软件自动下发配置，只要物理上将设备互联好，软件可以根据需求自动编排配置，然后下发到硬件设备上，一旦出现故障，软件可以自动排错。第三是表项大小的需求，集中式网关需要大表项设备，承载着整个数据中心的网关业务。一方面要求部署高性能大容量的设备，另一方面还限制了数据中心的规模迅速扩展。分布式网关则对设备表项要求不高，一般性能设备就可以，这样就可以部署很多台，数据中心规模被很快扩大。最后是安全性的差别。集中式网关一旦受到攻击可能导致整个数据中心摊掉，而分布式网关要安全得多，即使一个网关设备受到攻击，也不会影响到其它网关设备。
从上面的对比分析，不难看出集中式网关代表着一种传统的技术，虽然数据中心网络技术已经发生了翻天覆地的变化，但集中式网关技术依然有一席之地。对于Trill，VXlan等这些新技术也可以兼容，实现业务部署需要，不过分布式网关技术已经异军突起，符合数据中心未来发展，是数据中心未来所需要的网络架构技术。当然，现在要说分布式网关来全部替换集中式网关，还为时尚早。在相当长的一段时间里，还是两者共同存在，互为补充，满足不同数据中心部署业务的需要。在这样的背景下，了解两者的差异和特点就非常必要，这样在对数据中心进行网络改造时，就可以综合评估自己的数据中心，选择最适合自己的网关部署方式。【编辑推荐】【责任编辑： TEL：（010）】
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数据中心行业的互联网思维应该进行哪些具体实践
【文章摘要】当十八大报告中明确把“信息化水平大幅提升” 纳入2020年全面建成小康社会的目标之一的时候，互联网思维就成为一个可以拿出来大谈特谈的题目，尤其是政治领袖还给了解读。互联网思维是当下商业社会需要恶补的良药，各种论坛在讨论、各种图书以此为题、各位商业大佬出镜的内容……互联网思维在影响着各个行业的发展，数据中心也未能幸免。为此，在数据中心行业该怎样玩转互联网思维呢？
　　当十八大报告中明确把“信息化水平大幅提升” 纳入2020年全面建成小康社会的目标之一的时候，互联网思维就成为一个可以拿出来大谈特谈的题目，尤其是政治领袖还给了解读。互联网思维是当下商业社会需要恶补的良药，各种论坛在讨论、各种图书以此为题、各位商业大佬出镜的内容……互联网思维在影响着各个行业的发展，数据中心也未能幸免。为此，在数据中心行业该怎样玩转互联网思维呢？　　更长远的战略视角　　互联网时代，企业的发展速度变得异常惊人。以腾讯微信为例，微信只用了433天就完成用户数从零到一亿的增长过程。在传统时代，这种增长恐怕需要企业几代人的不断努力才成。为此，生存于互联网时代，企业管理者需要有更为长远的战略眼光。根据全球行业分析机构IDC的预测，2016年中国数据中心市场规模将会突破1000亿人民币，数据中心有着非常大的市场需求。数据中心行业不再仅是充当企业的机房，而是正在成为企业变革加速发展的核心动力，成为服务国家经济建设的关键支柱。对于数据中心行业来说，数据中心的发展更需具有大规模化发展视角，将自身发展融入到全球信息科技发展生态环境中。例如，投身于云数据中心建设的热潮中，利用提供新的计算服务技术加速企业信息化建设推动企业创新，如提供云计算、云灾备、云监控服务等。随着国家智慧城市建设的不断推进，诸如电力、水力等能源布局，以及更多基础服务项目的设计中，与当地数据中心的建设相配套成为城市设计部门需要重点考虑的因素。互联网时代，数据中心行业可以更有作为。　　更贴近市场的活法　　近两年有个很流行的段子：以前化缘的改叫众筹了，算命的改叫分析师了，八卦小报改叫自媒体了，统计改叫大数据分析了，做耳机的改为可穿戴设备了，数据中心的都自称云计算了……段子中所反映的现象是商业行为应用互联网普及后，很多行业的商业模式都可以包装出更有逼格的叫法。段子虽有玩弄幽默的味道，但背后的道理却反映出互联网时代企业在满足人们更为多样化需求的改变，名称改变的背后是企业“活法”的创新。就数据中心行业来说，也需要顺应互联网时代的发展特点，找到自己的新“活法”。　　过去，企业需要数据中心服务更多是看中了数据中心在基础设施服务上提供的优秀服务能力。如UPS、机柜、控制系统、空调系统、电能分配单元等等。企业将数据中心服务外包给IDC公司是更多是为了追求更简单的运维、更高效的运行。随着企业规模的不断开展和互联网应用极大的开拓出的市场需求，数据中心原有提供企业的计算服务能力变得越发不足了。企业需要更为可靠地系统，可以有何更高功率密度的基础设施，需要数据中心服务具有预测性，同时性价比更高等。数据中心行业经历了机柜级、模块化行级、房间级、基础设施级的发展，正在向IT级模块化方向发展，如模块化数据中心。当前数据中心行业需要考虑的更多，如能源的优化，服务器液冷方案变得更有市场；如流程的优化，曾经受到冷落的DCIM市场成了香饽饽；如安全的优化，磁带、HDD、SSD组成的分层存储作为卖点……而这些，也正是当前云数据中心建设所考虑的重点内容。所以说，“数据中心的都自称云计算”并非完全的戏谑，而是云数据中心建设成为数据中心当前的必经之路。互联网时代，作为与互联网靠得最“近”的数据中心，自然要求有顺应互联网发展的新“活法”。　　更为专业的发展方向　　早在300年以前，亚当?斯密就说了分工带来劳动生产力上最大的增进，互联网时代让分工变得更加重要。互联网强化了专业化分工的发展思维，正如当前行业的领军企业都成为某个活动的代名词。比如“百度一下”“上淘宝”“Q我一下”，分别代表着“搜索”“购物”“聊天社交”。在互联网造就用户需求极大变化的时代，有着专业化的发展标签让企业可以快速获得准确的市场，“小而精”比起“大而全”变得更有发展潜力，从而摆脱行业间的同质化竞争。当前，企业计算需求正在经历变革，从数据孤岛到大数据，从企业内部数据联动到跨行业数据联动，从机组集群到分布式计算，数据中心行业生存也在经历着专业发展方向的考验。　　如今，数据中心行业做主机托管、网络带宽出租、机房场地出租、设备租赁的这些传统生意越来越难了。企业计算能力的需求变得更加分化：计算密集型与数据密集型；冷数据与热数据；结构化数据与非结构化数据；开源数据库与商业数据库；互联网行业与非互联网业；私有云、公有云与混合云……数据中心行业难以有一套可以应对所有企业需求的完整方案，走专业化的道路是目前最好的出路。顺应互联网时代的企业需求，数据中心行业在向更多增值服务上下功夫，云灾备、云计算、云存储、云监控……，甚至是更为个性化的虚拟私有云也成了当前的热点。数据中心行业需要有类似于百度、淘宝、腾讯类的企业--做更为专业的事儿，找到自己的代名词。　　更为和谐的发展理念　　现在很多企业都在忙着年终奖的事，比起“苹果+牌+笔记本”的组合“苹果牌笔记本”肯定更加受欢迎。理由除了MAC更加值钱，也在于一个MAC除了不能吃以外，能干“牌+笔记本”俩样儿的活。科技产品改善了人与物、人与人的关系，互联网在改革商业社会的问题上也体现着对这种关系的改善。如电商提高了商业贸易的吞吐量，互联网搜索提高了人类获取知识的吞吐量，社交软件提高了人类情感交流的吞吐量……通过这些改变，社会领域的精神和物质资源分配变得更加高效、公平、合理，互联网商业真正做到了“效率优先、兼顾公平”。例如微博上，人与人的距离只差一个键盘和鼠标，颠覆了“六度空间”理论。　　数据中心的发展也需要秉持着这种和谐的发展理念，把服务落实到真正支持可持续发展了理念上。如在上马更为高级的基础设施上，兼顾能源效率运用的问题；在维护企业计算资源运行的同时，做好企业信息安全的保障等。数据中心越发成为联系商业生态的纽带，互联网让每个人成为社会的中心节点，而数据中心就是让每个企业成为商业生态的枢纽。未来数据中心建设需要摆脱单纯的资源投入发展理念，实现生态发展共赢的可持续发展。　　数据中心行业需要互联网思维　　互联网在于商业融入的过程中极大的解放了生产力，让很多年轻的新秀迅速跻身于“世界五百强”企业，让很多的商场新人快速跻身“财富500强”人物行列，互联网对商业产生了变革的力量。这种变革的顺利进行不但需要具体的行为索引--学习互联网企业发展的成功之路，更需要思想意识形态领域的指引--商业模式、组织模式等的战略管理领域的探讨。斯坦福大学教授 Stefan Heck在《资源革命》中指出，一个时代的进步需要科技的变革，但也需要新的商业模式和组织模式，而且有时候新的商业模式和新的组织模式很可能比底层的新科技本身创造更大的价值。　　云计算成为当前企业解放生产力最好的信息化手段，数据中心行业当前在云数据中心建设上的人、财、物力投入顺应了当前商业社会信息化的发展趋势，但在以人、财、物为代表的技术升级之外，顺应互联网发展模式的探讨。　　其实“互联网思维”并非是全新的概念，数据中心行业玩转互联网思维不需要脱胎换骨的洗礼，其核心实质依旧是对生产力的解放，对服务社会的不断实现，知识在用新的战略视角、新的活法、新的核心竞争力来为企业不断地创造顾客。互联网思维不是换血，降低了数据中心行业玩转互联网思维的成本；互联网思维不是垄断、私有的一家之言，数据中心行业可以运用互联网思维；互联网思维有“黄金屋”，数据中心行业需要互联网思维。
责任编辑：王珂h
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服务器最新专题2015网络、数据中心和云该期待什么？
如果将数据中心、封闭的建筑、校园网络和推动广域网的隧道所形成的传统边界定义为箱框的话，2015无疑将是企业突破框架的一年。我们将看到引爆点与软件定义网络时代的到来，以及安全重新被定义为杀手级分布式应用，这个应用是通过在SDN上的网络功能虚拟化而成为可能。
我们会看到智能服务编排将网络和系统结合在一起。我们会看到高速城域互连变得越来越流行和实惠。我们也会看到对于日益混乱的服务水平保证的担心。我们将看到物联网从一个营销的口号成长为WiFi和4G带宽的一个显著部分。
让我们进入更多的细节，并突显出这些趋势的一些参与者和评论员。
&SDN是无边界网络的基本推动者。&
软件定义网络(SDN)正在成熟，并在运营商和企业网络创造了革命。将网络的数据平面与控制平面分离，SDN一遍又一遍地定义和重新定义了网络。
几乎运营商或企业能想象的任何可想到的架构都能在几分钟内实施，而不需几个月。智能和连接可以分布在一个数据中心、在一个电信网络、在两个电信网络之间，以及在世界各地。
SDN的更加成熟，以及其被最大的网络公司更广泛的采用，使得该技术无所不在。看看像
Extreme网络这样的利基公司，它站在SDN的最前沿，与像Juniper和思科这样的巨头并肩作战。
&由于NFV，安全成为基于SDN网络的杀手级应用。&
网络功能虚拟化(NFV)可让聪明的程序员把许多网络应用功能，如负载均衡、缓存和内容过滤转变成在软件定义的网络上运行的应用程序。我认为，安全是可以通过NFV实施的最重要的功能之一，因为你现在可以将安全功能和安全策略嵌入每一个适当的基于SDN的设备。
在过去，例如，将最先进的网络安全设备和每个交换机及路由器放在一起可能还不具备成本效益。有了安全NFV，这几乎是轻而易举的事。在这个领域看守的一家公司是稳捷网络(Wedge
Networks)，它不仅具有很强的产品套件，还与测试服务公司思博伦通信(Spirent
Communications)定义了一个叫做NFV-S或网络功能虚拟化的安全性的规范。其他公司，包括Palo
Alto和F5，也努力将安全引入NFV。或者那是把NFV引入安全?这的确是有点两者兼而有之。
&生命周期服务编排(LSO, Life cycle Service Orchestration)将使SDN和NFV可以从各个层面访问。&
网络的复杂可能难以置信，想想看定义新服务的挑战。无论是通过传统的网络设备、具备SDN功能的设备，或混合企业或运营商网络来创建和实现这些新服务。你还必须管理这些服务、确保它们遵守服务水平担保、为它们制作帐单，然后当不再需要它们时将这些服务拆除。
LSO是在复杂的环境中创建和管理服务的关键，特别是当SDN和NFV是组合的一部分时。定义LSO功能和支持的API，对于克服当今的运营支撑系统(OSS)的挑战和弥合与未来具备SDN/NFV功能网络的差距是至关重要的。LSO可以为网络的每一个地方配备仪器，不仅实现服务，同时也实时收集数据，以启用实时可视化和管理。事实上，你可以把LSO想像为汇集了最佳的传统网络控制台和大数据分析器。这里一个出色的例子是CENX，其Cortx服务编排??可以接管现代化网络终端到终端的生命周期管理，以及帮助迁移和SLA执行问题。
在这方面的一个重要有远见的举措是 MEF的&第三类网络&，它结合了按需的灵活性和互联网的普遍性与运营商级以太网2.0(CE
2.0)的性能和安全保证。第三类网络服务承诺提供动态的，以云为中心的体验与前所未有的对网络资源的用户控制水平，与同时在物理和虚拟服务端点和跨多个提供商之间的编排连接。MEF第三类网络举措包括建立互操作性规范，供应商可以用它来编排共享及结合，嗯，跨一切事物的资源。MEF的范围包含网络设备制造商、软件公司、电信运营商、数据中心供应商、云服务提供商，甚至计算机制造商。MEF正在协同CEF和形成MEF
Unite行动的其他行业利益相关者，共同来定义要实现第三类网络关键目标必要的LSO和管理能力。
&高速城域网络将带动企业连接。&
让我们从大处着眼，一个企业可以运营所有它想要通过其建筑或围绕其办公园区的光纤。如果直接连接到，比方说，基于云的数据中心以太网又如何呢?过于频繁的连接是很快，但其速度还不够快到推倒企业数据中心和云中心之间
，或不同云提供商之间的性能墙。
基于光技术的高速互连，是现代云数据中心的核心，也是那些数据中心和其绩效驱动型企业客户之间的连接。在高速城域网这方面的领导厂商之一是Infinera，它已立桩标出具有高性能、低功耗，和令人印象深刻的端口密度。例如，检查一下被称为
Cloud Xpress的一个新的产品系列，这是专为城域云而设计，城域云是互连城域区域内多个数据中心的虚拟传输网络。
&服务水平保证会把每个人都逼疯。&
几乎每一个企业都依靠某种类型的云服务。这些都是某某即服务的表现，无论是基础设施、安全、分析、虚拟化、存储，等等。明年我们将会继续看到具有模糊界限的一切即服务的扩散。而像CloudEthernet
论坛等组织正在致力于标准化云服务的定义，但现实是，企业CIO和服务供应商营销人员讲同样的语言将有困难。
价格大幅下滑，同时服务利用率和复杂性大幅向上飙升。这意味着什么?疯狂的服务水平保证将难以理解、难以测量和难以执行，尤其当许多这些SLA是跨多个服务提供商时。分离的云。相互依存的API。难以预测的性能和可用性。欧盟委员会正在研究
云服务水平协议标准化指导方针，作为其欧洲2020计划的一部分。这不可能太早来临，而运气好的话，我们会看到真正的全球标准在2015年成形。
&物联网将开始消耗巨大的带宽和其它后端资源。&
今天大量的物联网设备 & 健身带和智能手表、家用恒温器和智能电视 &
仅仅是个开始。许多穿戴式设备通过蓝牙与智能手机通信;手机上的应用与云沟通，但不会有太多的数据包。位于家中或办公室的其它LoT设备也是如此，它们通过WiFi或(难得地通过)物理电缆与路由器沟通。还记得那些吗?
如今，物联网几乎不可测量。这种情况将会改变和成长。配备了卫星导航/GPS功能的设备频繁地发送位置信息;这些都是小的信息，但其数量却很多。配有摄像机的设备将会发送数据流入云中显了物联网从现在到2020年间带宽消耗的指数暴涨。Campus
Technology的一份报道引用Gartner预测物联网设备数量将从2009年的90万增长至2020年的260亿。以下引述自该报道&
园区网络将如何处理物联网的260亿台设备?&
&物联网的部署将产生大量需要处理并进行实时分析的数据&，Gartner研究主管Fabrizio
Biscotti指出。&实时处理大量的物联网数据将随着数据中心工作负载的比例而增加，让提供商面临新的安全、容量和分析的挑战。&
这是许多IT经理和云提供商可能不会想到的一个思维。装备了SDN，点亮城域光纤，并注意在CES所发生的事情，因为所有那些大规模分布的数据包即将袭击我们的网络。
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