隨著IT部門為服務器添加輸入/輸出密集型和通信密集型的應用程序，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡面臨的壓力顯著加大。

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圍繞1 GbE安裝的系統(tǒng)不再高效;在許多情況下，替換技術：10 GbE同樣是個網(wǎng)絡瓶頸。

幸好有不止一種方法可以疏通擁堵的網(wǎng)絡流量，從成本低、見效快的對策，到戰(zhàn)略性資本投入和重組，不一而足。新技術勢必會提升網(wǎng)絡容量，而采用網(wǎng)絡架構已借助多通道以太網(wǎng)，克服了主干網(wǎng)的性能瓶頸。在一些情況下，運營方面的簡單組織也能緩解擁堵情況。

將存儲與服務器放在一起

改變數(shù)據(jù)流是一種成本低、見效快的方法，可以克服網(wǎng)絡瓶頸。一個例子就是讓數(shù)據(jù)從聯(lián)網(wǎng)存儲流向服務器。

谷歌公司將聯(lián)網(wǎng)存儲節(jié)點和多臺服務器放在同一處，然后安排應用程序使用來自附近存儲節(jié)點的數(shù)據(jù)。這種方法讓你可以為機架內(nèi)交換機添加成本低廉的端口，或者甚至可以有兩只交換機，從而允許節(jié)點上有雙以太網(wǎng)端口。這還很容易在存儲節(jié)點上有四個或更多個端口，因而消除了網(wǎng)絡瓶頸，允許數(shù)據(jù)迅速進出。機架內(nèi)幾乎所有數(shù)據(jù)流都通過架頂式交換機系統(tǒng)來傳輸(時延低)，因而大大減少了主干網(wǎng)流量。

數(shù)據(jù)庫

數(shù)據(jù)庫不一樣。如今***效的系統(tǒng)使用一大批動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)雙列直插式內(nèi)存模塊，建立內(nèi)存中數(shù)據(jù)庫。理想情況下，IT部門購買一批定制的新服務器――其中一些服務器的DRAM存儲量高達6TB，不過舊服務器也可以用。

內(nèi)存中架構的補充機制就是將高速固態(tài)硬盤(SSD)存儲系統(tǒng)添加到服務器中。這可以用作DRAM的暫存緩沖區(qū)，也可以用作聯(lián)網(wǎng)存儲資源。這兩種方法都減輕了網(wǎng)絡負載，但10 GbE網(wǎng)絡可能速度太慢，跟不上買來不到一年的系統(tǒng)，即便每臺服務器兩個端口也是如此。

虛擬化

虛擬化在x86服務器集群中很普遍，它帶來了自己的網(wǎng)絡瓶頸問題。眾所周知，趨于飽和的網(wǎng)絡經(jīng)常出現(xiàn)啟動風暴(Boot storm);即使在穩(wěn)定狀態(tài)運行中，創(chuàng)建實例也會增添負擔，因為數(shù)GB的數(shù)據(jù)會從聯(lián)網(wǎng)存儲系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到服務器。

在這種情形下，就需要將傳統(tǒng)虛擬化技術換成容器模式。這意味著，放棄針對任何操作系統(tǒng)可靈活創(chuàng)建實例的優(yōu)點，但這通常不是個問題。

容器方案可減少網(wǎng)絡流量，需要服務器中的每個實例使用容器支持的同一個操作系統(tǒng)。單一操作系統(tǒng)和應用程序架構節(jié)省了DRAM空間，因而得以讓實例數(shù)量翻番，啟動速度很快。不過，如果實例中的應用程序是網(wǎng)絡密集型或輸入/輸出密集型，同樣的壓力還會是出現(xiàn)。

未來的技術對策

使用40 GbE(四通道)鏈路的交換機間連接很常見，我們期望100 GbE代替10 GbE。這股潮流因企業(yè)紛紛部署支持四通道的25 GbE鏈路以及部署成本相對低廉的100 GbE鏈路(用于存儲設備和交換機間連接)而水漲船高。

有了25 GbE，數(shù)據(jù)中心可以使用機架內(nèi)的現(xiàn)有線纜和交換機間的現(xiàn)有線纜。遺憾的是，你無法改造適配器，而是使用PCIe卡或新的節(jié)點。即使如此，盡快更換架頂式交換機以建立10/100 GbE環(huán)境，將大大提升整體的集群性能。

這項新技術正在迅速進入市場，體現(xiàn)了云服務提供商們的需要。交付25 GbE鏈路的項目一般問世不到12個月，需要通過IEEE的認證方可上市。用于生產(chǎn)環(huán)境的網(wǎng)卡和交換機定于2015年下半年面市。

另外還有50 GbE雙通道這種方案可供選擇。更快的速度有望符合運行內(nèi)存中大數(shù)據(jù)分析任務的更龐大服務器，每臺服務器可能至少有兩條鏈路。由于當下的趨勢是，這些服務器和高性能計算系統(tǒng)擁有核心數(shù)量眾多的CPU或GPU，預計數(shù)據(jù)匱乏(data starvation)是個問題，將大量數(shù)據(jù)裝入到數(shù)TB內(nèi)存所用的時間也是個問題。

基于軟件的解決方案也可以克服瓶頸。軟件定義網(wǎng)絡可以將主干網(wǎng)線路上的工作負載分攤到諸多服務器上。

由于存儲和架構性能迅速提高，網(wǎng)絡會在未來十年成為創(chuàng)新前沿，所以發(fā)展步伐應該很迅速。

原文標題：Dissolve a network bottleneck with these techniques