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(jin)管此設計很簡(jian)單(dan)，但在(zai)可伸縮性(xing)方面確實存在(zai)一(yi)些(xie)局限性(xing)。如(ru)果各層(ceng)(ceng)之間(jian)的上行鏈路(lu)被超額(e)預訂，則(ze)可能會遇到瓶頸(jing)。這可能是由(you)于(yu)流量流經每一(yi)層(ceng)(ceng)而引起的延遲，以(yi)及使用諸如(ru)生成樹之類(lei)的協議(yi)對冗余鏈路(lu)的阻塞(sai)所致(zhi)。
葉狀(zhuang)拓撲是另一種(zhong)設計，其中葉子(zi)(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)機(ji)形(xing)成訪問層(ceng)。這些(xie)葉子(zi)(zi)交(jiao)(jiao)換(huan)機(ji)與所有主(zhu)干交(jiao)(jiao)換(huan)機(ji)完全網狀(zhuang)連接(jie)。網格確保每(mei)個(ge)分(fen)支交(jiao)(jiao)換(huan)機(ji)與其他(ta)??分(fen)支交(jiao)(jiao)換(huan)機(ji)之間的連接(jie)不得超(chao)過一個(ge)。
這種拓撲易(yi)于擴展。層之(zhi)間的鏈(lian)(lian)接可以路(lu)由或交換。所(suo)有鏈(lian)(lian)接都在轉發(fa)–這意味著(zhu)路(lu)徑(jing)(jing)中沒有任何鏈(lian)(lian)接被阻塞。例如(ru)，您可以使(shi)用許多鏈(lian)(lian)路(lu)的透明互連或最(zui)短路(lu)徑(jing)(jing)橋接軟件之(zhi)類(lei)的技(ji)術(shu)。
融合基礎架(jia)構和(he)Apache Hadoop
融(rong)合的基(ji)礎架構通(tong)過將多個(ge)技術組件組合到一個(ge)計算包(bao)中來(lai)工(gong)作。融(rong)合基(ji)礎架構的某些組件可能包(bao)括服務器，數(shu)據(ju)存儲(chu)設備，網絡(luo)硬件和(he)用(yong)于IT管理的軟件。
許多客(ke)戶正(zheng)在使用(yong)融(rong)合基礎架(jia)構來(lai)構建Apache Hadoop集(ji)群(qun)。Apache Hadoop是一個用(yong)Java編寫(xie)的開源軟(ruan)件框架(jia)，用(yong)于(yu)大(da)型(xing)數據集(ji)的分布式(shi)存儲和分布式(shi)處理。圖3顯示了(le)使用(yong)Arista設備的典型(xing)Hadoop集(ji)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。
中央機(ji)(ji)柜或行(xing)末或行(xing)中機(ji)(ji)柜復制了四個(ge)網絡核心交換機(ji)(ji)，其中兩個(ge)作(zuo)為主要數據連(lian)接，另外兩個(ge)作(zuo)為管理端(duan)口。
右側(ce)的機(ji)柜(ju)是計算(suan)機(ji)柜(ju)，并具有(you)兩(liang)個機(ji)架頂部(bu)中央機柜(ju)開關(guan)。此配(pei)置使用(yong)一個中央機柜來存儲10G或25G的數據，使用一個中央機(ji)柜來管理1G或10G的數據。中央機(ji)柜(ju)交換機使用8光纖/ 4端口LC到LC電纜組件(jian)連接(jie)回中央機(ji)柜。計算柜中行中機(ji)柜開關(guan)下(xia)方是服務器和磁(ci)盤陣列。
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(zui)終用(yong)戶安(an)裝這(zhe)些系統(tong)時，由(you)于(yu)可用(yong)的媒體(ti)類型(xing)不同，柜內連(lian)接可能成(cheng)為(wei)挑戰。這(zhe)些介質類型(xing)包(bao)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DAC電纜(lan)的柜(ju)內連(lian)接
柜內(nei)連接使(shi)用(yong)DAC電(dian)纜(lan)。DAC電(dian)纜(lan)插(cha)入(ru)服務器和軟(ruan)件(jian)設(she)備中的(de)(de)網絡交換機(ji)或上行鏈路交換機(ji)。通常(chang)，短于5米的(de)(de)DAC電(dian)纜(lan)是(shi)無源的(de)(de)，并且不消耗功率。它們對(dui)信號(hao)沒有(you)任(ren)何(he)作用(yong)，僅充當直通傳輸介質。
在(zai)信(xin)(xin)號(hao)進入無源DAC電(dian)纜(lan)之前(qian)，開(kai)關(guan)(guan)將設(she)置(zhi)信(xin)(xin)號(hao)轉(zhuan)換，調節，放(fang)大和均(jun)衡或偏斜。正確利用無源DAC電(dian)纜(lan)需要具有(you)信(xin)(xin)號(hao)處理(li)芯(xin)片組的(de)開(kai)關(guan)(guan)，以保持可接(jie)受的(de)偏斜。
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(shi)用DAC的挑(tiao)戰之(zhi)一是(shi)電(dian)纜(lan)管理。它(ta)們(men)采用標準(zhun)長度和(he)分線(xian)，可(ke)能會導(dao)致(zhi)較長的服務環路并導(dao)致(zhi)電(dian)纜(lan)擁塞。通常，DAC電(dian)纜(lan)可(ke)以支持(chi)1G到(dao)(dao)1G，10G到(dao)(dao)10G，40G到(dao)(dao)40G和(he)100G到(dao)(dao)100G的連(lian)接(jie)。它(ta)們(men)還(huan)可(ke)以從(cong)40G擴(kuo)展到(dao)(dao)4個10G，再從(cong)100G擴(kuo)展到(dao)(dao)4個25G。
使(shi)用有源光纜的柜(ju)內連(lian)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有源光纜可以(yi)(yi)支持10G至10G，40G至40G和100G至100G連接。它們還(huan)可以(yi)(yi)從(cong)40G擴展到（4）10G，再從(cong)100G擴展到（4）25G。
使(shi)用AOC有源光(guang)纜的(de)一(yi)個(ge)限制是它們僅(jin)支持(chi)一(yi)種(zhong)傳(chuan)輸速度和一(yi)種(zhong)供應商類型。當您進行(xing)下一(yi)次設備升級時，很可能需要(yao)更(geng)換(huan)AOC電纜。盡管比單個(ge)光學器件和跳線便宜，但(dan)它們無法(fa)擴展(zhan)到(dao)更(geng)高的(de)速度。
使用跳(tiao)線的機柜內連接(jie)
當(dang)使用安裝在設備中(zhong)的收發器時，銅(tong)跳線可以有效地用于(yu)從(cong)1G到10G的速度(du)運行(xing)。6類網線是這(zhe)些(xie)連接的當(dang)前行(xing)業領導者。
最近發(fa)布的微(wei)型6類網(wang)線(xian)使(shi)標準(zhun)6類網線(xian)的直徑減小了50％。迷(mi)你6類(lei)網線還具有更靈(ling)活(huo)的(de)銅芯(xin)，可(ke)以更好(hao)地在柜內布(bu)線。可(ke)以將其捆扎成束(shu)，并在各端交(jiao)錯(cuo)。一端可(ke)以交(jiao)錯(cuo)到ToR交(jiao)換機(ji)中，另一端可(ke)以交(jiao)錯(cuo)到所需的(de)任何服(fu)務器或(huo)設備端口中。
如果(guo)應用程序使用帶有(you)所(suo)(suo)需光學(xue)端口的配線(xian)架或中央機柜(ju)開(kai)關，則可以(yi)有(you)效地使用光纖(xian)跳線(xian)和線(xian)束。使用預(yu)端接的光纖(xian)的優點之(zhi)一(yi)是長(chang)度可以(yi)精(jing)確，以(yi)進行所(suo)(suo)需的連接。每個連接器都(dou)可以(yi)預(yu)先(xian)標記到端口目標位(wei)置(zhi)，以(yi)方(fang)便安裝。這大大減少了機柜(ju)內的服務環路，并(bing)有(you)助于管理(li)所(suo)(suo)有(you)其他連接，例如電(dian)源線(xian)和監控設備。
另一個優(you)點是(shi)更長的(de)(de)潛在(zai)壽命。與(yu)具有較(jiao)短(duan)長度(du)和較(jiao)低功(gong)率功(gong)能的(de)(de)DAC電纜不(bu)同(tong)，光纖跳線和線束將隨著速(su)度(du)的(de)(de)提高(gao)而向(xiang)前兼容。
定(ding)制的光(guang)纖線束也可以制成(cheng)特定(ding)的長度(du)和突(tu)圍，并預(yu)先貼上(shang)標簽，以簡化安裝和可重復性。
超融合布線
超(chao)融(rong)合(he)使用軟件體系結構將計(ji)算(suan)，存(cun)儲(chu)，網絡，虛擬化和其(qi)他技術集成在(zai)單個(ge)硬件盒中(zhong)。隨著(zhu)數據(ju)中(zhong)心開(kai)始使用融(rong)合(he)基(ji)礎架構將計(ji)算(suan)系統帶入多個(ge)機柜（或(huo)僅一(yi)個(ge)機柜）中(zhong)，超(chao)融(rong)合(he)現在(zai)已(yi)將占(zhan)用空間減少到1U或(huo)2U機架空間。
這項新技術依賴(lai)于我們的發展(zhan)。該軟(ruan)件不(bu)僅可(ke)(ke)以在一個位(wei)置而且可(ke)(ke)以在許多位(wei)置與計算周期中的所有必需組(zu)件進行(xing)通信(xin)。
與我們一起(qi)，網絡(luo)功能虛(xu)擬化已成為主要的(de)企業數據中(zhong)心(xin)模(mo)型。這些模(mo)型的(de)意義是(shi)深遠(yuan)的(de)。
例如，一(yi)個(ge)組織的(de)主數(shu)據(ju)中(zhong)(zhong)心可(ke)能位于其(qi)(qi)總部環境中(zhong)(zhong)。該(gai)機(ji)構可(ke)以(yi)在另一(yi)個(ge)地方站點中(zhong)(zhong)安(an)置在同一(yi)地點的(de)設施中(zhong)(zhong)。使用像(xiang)亞(ya)馬遜(xun)這樣的(de)大(da)型云供應商(shang)，它也可(ke)以(yi)將其(qi)(qi)電子(zi)郵件(jian)和其(qi)(qi)他業務應用程序存儲在云中(zhong)(zhong)。這三個(ge)位置中(zhong)(zhong)的(de)每一(yi)個(ge)都可(ke)以(yi)在其(qi)(qi)設備上運行(xing)相同的(de)布線方式，而虛擬網絡(luo)將允(yun)許(xu)它們出現并充(chong)當用戶的(de)相同計算系統。
超融合機(ji)柜內連接(jie)
部署(shu)超融合時，所用設(she)備的(de)(de)(de)機(ji)(ji)(ji)架(jia)空間為1U和(he)2U，許(xu)多設(she)備可以(yi)安裝在單(dan)個機(ji)(ji)(ji)柜(ju)中。這些設(she)備中的(de)(de)(de)每一個通常都需要兩(liang)個或(huo)四個到上行鏈路(lu)交換(huan)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)連接。該(gai)上行鏈路(lu)交換(huan)機(ji)(ji)(ji)可以(yi)安裝在機(ji)(ji)(ji)柜(ju)的(de)(de)(de)頂部或(huo)機(ji)(ji)(ji)柜(ju)的(de)(de)(de)中央，以(yi)縮短柜(ju)內連接的(de)(de)(de)長度。
通常(chang)，由于每(mei)個機柜(ju)使用的(de)融(rong)合(he)(he)計算(suan)機數量(liang)眾多，因此(ci)超融(rong)合(he)(he)比三層拓撲和融(rong)合(he)(he)基礎架構具有更多的(de)柜(ju)內連(lian)接。快速了解(jie)必要的(de)連(lian)接并(bing)優化介質類型的(de)使用將降(jiang)低(di)成本(ben)，并(bing)為機柜(ju)中的(de)組(zu)件提(ti)供(gong)最(zui)佳支持(chi)。
電(dian)纜(lan)套(tao)件(jian)
隨著數據中心部署超融合，適(shi)當的(de)計劃可以(yi)幫助準備柜內連接。例如(ru)，強(qiang)烈建議確定DAC電纜，分(fen)支，線束和電源線的(de)最佳長度。一旦確定了電源線的(de)長度，就可以(yi)對(dui)兩個(ge)電源板進(jin)行顏色編(bian)碼(ma)。
此外，提前為每個機柜選擇必要的(de)光(guang)學元件(jian)將有助(zhu)于快(kuai)速而有效(xiao)地部署。可(ke)以(yi)對光(guang)學器件(jian)進行編程，使其與幾個不同的(de)供應商的(de)設備配合使用，以(yi)減少要訂購和(he)管理的(de)零件(jian)數量。單個電(dian)纜供應商盒(he)可(ke)以(yi)包(bao)含一個機柜所(suo)需的(de)所(suo)有連接(jie)性和(he)光(guang)學組(zu)件(jian)。
結論
數(shu)據中心拓撲繼續從三(san)層(ceng)遷移(yi)到葉狀。我們正在幫助向融(rong)合(he)基礎架(jia)構和超融(rong)合(he)的演進。
由于(yu)用于(yu)計算的(de)各個組件(jian)都(dou)采用較(jiao)小的(de)包裝，例如1U和2U機(ji)架式機(ji)器(qi)，因此電纜的(de)結(jie)構越來越緊(jin)湊。現(xian)在，絕(jue)大多數(shu)連接(jie)都(dou)在柜(ju)內(nei)完成(cheng)，并通(tong)過DAC電纜或AOC有源光(guang)纜完成(cheng)。
提前(qian)規劃和標準化機柜(ju)設備(bei)機架的(de)位(wei)置有助于定(ding)義用于連接的(de)最佳電纜(lan)。以(yi)適(shi)當的(de)長度，斷(duan)頭，顏色和標簽獲取(qu)電纜(lan)將簡化安(an)裝，電纜(lan)擁塞，冷卻和可重復性(xing)。反過來，這將減少(shao)與連接有關的(de)停機時間。
