陪伴著現代數據中心所采用流量流的改變，過去占主導地位的三層網絡架構現在已經不是理想的方案。由于虛擬化技術的發展，服務器管理員現在只需要點擊鼠標，就可以輕松地將計算資源從數據中心的一個位置遷移到另一個位置。但是，底層網絡本質上還是靜態的。因此，如果數據流發生了顯著變化，還是會造成一些不容易處理的性能問題。這種問題的一個解決方法是改為使用葉脊網絡架構。

但是，什么是葉脊結構呢?而且，更重要的是——我如何知道這種架構能給我的網絡帶來好處呢?在本文中，我們將首先介紹為什么葉脊架構應該成為現代數據中心的***。然后，我們將介紹闡述一些促使人們使用和實現一個葉脊結構的關鍵原因。

葉脊網絡架構概述

盡管葉脊技術現在還被認為是一種新技術新概念，但是這種架構早在上世紀50年代就已經提出。貝爾實驗室的工程師Charles Clos當時一個重要貢獻就是提出了網式網絡設計，它要求在兩個位置之間使用多個非阻斷交換路徑。這種多路徑設計可以啟用之前阻斷的端口，從而增加更大的容量。Clos網絡當時是為了給公共交換電話網絡增加更大的容量。在上世紀90年代，Clos的概念經過調整之后集成到了交換跨機架背板，從而大大提升單個交換機之中的端口間帶寬。

而到現在，Clos設計已經擴展到LAN中，從而在數據中心內部形成一種網狀無阻斷互聯結構。這個概念可以大大提升東西向流量容量，也能在數據中心資源之間實現更為可控的通信。這就是現在大多數網絡供應商銷售部門所指的葉脊架構。

葉脊網絡用一種網狀非阻斷連接來改進流量流

確定葉脊架構的需求

既然我們已經理解了葉脊架構的基本概念，那么我們接下來將討論這種設計可以給數據中心帶來的變化和好處。這些標志性線索可以分成3類：數據流、延遲和管理工具。

過去在客戶端與服務器之間會有各種各樣的數據中心數據流。這種數據流稱為南北向(縱向)數據流。但是，在出現虛擬化技術之后，服務器資源現在分布于數據中心的不同物理位置上。這導致需要使用超高速的東西向(橫向)數據傳輸。隨著數據中心虛擬化程度越來越高，東西向流量也會不斷增長。這就有可能在數據中心某兩個位置之間的連接路徑上產生瓶頸。因此，一定要密切監控東西向鏈路的使用狀態。當它達到預定臨界值的時候，可能就是應該考慮改為葉脊架構的時候了。

另一個相似但卻很難發現的線索是處理可能導致網絡延遲的密集應用程序及資源。同樣，由于服務器資源是分散的——而且遺留數據中心還使用單路徑的樹狀結構，因此構成一個虛擬服務器的計算與存儲組件的物理位置變得至關重要。如果部署不得當，那么這些資源相隔幾個網段。這會增加延遲時間，并且最終影響許多應用程序的整體可用性。

另一方面，葉脊架構會使數據中心變得扁平化，因為葉脊交換機之間的無阻斷上行鏈路采用的是網狀設計。最終，它可以減少任意兩個資源之間的網絡跳數。最難的是要確定延遲是由網絡造成的，而不是應用程序造成的。網絡性能監控工具是一個幫助確定問題來源的重要資源。當網絡延遲變得很嚴重時，就意味著當前的網絡架構已經不滿足要求了。

最一個預示著應該采用葉脊網絡架構的標志是：需要找一些高級工具來完成數據中心網絡的全面管理。例如，如果網絡管理員無法應付應用部署需求，那么就可能需要使用葉脊網絡來提供自動部署功能。

另一個例子是當需要數據中心支持多租賃分段的時候。如果是這種情況，那么現代葉脊部署帶來的多租賃分配工具就是很好的選擇。***，如果應用程序和數據要求用端到端可見性去管理復雜流量流——或實現高級安全工具，那么獲得這些功能的正確方式是尋找一種包含葉脊結構和軟件定義網絡技術的數據中心架構。

決定選擇葉脊結構

不要認為葉脊網絡架構只適用于有高級網絡需求的大型數據中心，這是一種誤解。無論是規模多大或多小，都會有很多的原因促使數據中心遷移到下一代設計。而管理員要做的工作就是了解應該如何確定這些原因。如果數據中心遇到了網絡瓶頸，應用性能下降，或者要求使用更高級的網絡管理工具，那么今年2017年就是應該考慮各種葉脊架構的時候了。