萬兆以太網(wǎng)和服務(wù)器邊界：更佳的效率

中型企業(yè)通過整合服務(wù)器來優(yōu)化他們的數(shù)據(jù)中心和服務(wù)器群組，從而減少空間、電源和管理的開銷。通常，第一步是整合多個(gè)應(yīng)用到更少的服務(wù)器上，從而取代一個(gè)應(yīng)用一臺服務(wù)器的模式。進(jìn)而下一步是服務(wù)器虛擬化。

服務(wù)器虛擬化是通過在服務(wù)器上安裝多個(gè)虛擬機(jī)（VMs）從而實(shí)現(xiàn)在一臺服務(wù)器上支持多個(gè)應(yīng)用和操作系統(tǒng)。每個(gè)虛擬機(jī)都像一臺獨(dú)立的物理服務(wù)器那樣工作，但是卻共享物理服務(wù)器的處理能力，從而保證不浪費(fèi)服務(wù)器的處理能力。IT部門可以減少服務(wù)器的庫存，更好地利用服務(wù)器和更有效地管理資源。

服務(wù)器虛擬化很大程度上依賴于網(wǎng)絡(luò)和存儲。虛擬機(jī)不斷地增加并需要比單臺物理服務(wù)器更大量的存儲空間。網(wǎng)絡(luò)附加存儲（NAS）或存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN）為虛擬機(jī)提供額外的專用存儲空間。服務(wù)器和存儲之間的連接必須足夠快以避免產(chǎn)生瓶頸。萬兆以太網(wǎng)為虛擬環(huán)境提供了最快的連通性。

萬兆以太網(wǎng)存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)和光纖通道：更簡單和更具性價(jià)比

在網(wǎng)絡(luò)中有三種類型的存儲：直接附加存儲（DAS）、網(wǎng)絡(luò)附加存儲（NAS）和存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN）。每種都有各自的優(yōu)點(diǎn)，但是SAN正成為面向數(shù)據(jù)中心和高密度計(jì)算應(yīng)用最靈活和可擴(kuò)展的解決方案。SAN主要的缺點(diǎn)是費(fèi)用和專門需要培訓(xùn)人員來安裝和維護(hù)光纖通道中的互聯(lián)介質(zhì)。盡管如此，通過光纖通道實(shí)現(xiàn)的SAN存儲已經(jīng)在大型的企業(yè)中建立起來。

新標(biāo)準(zhǔn)——互聯(lián)網(wǎng)小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口（iSCSI）——使萬兆以太網(wǎng)成為SAN應(yīng)用中具有吸引力和可供選擇的互聯(lián)介質(zhì)。iSCSI是在大多數(shù)存儲設(shè)備和光纖通道中進(jìn)行塊傳輸?shù)腟CSI協(xié)議的擴(kuò)展。互聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)展的協(xié)議定義了在IP網(wǎng)絡(luò)上擴(kuò)展塊轉(zhuǎn)移的協(xié)議，從而使標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)基礎(chǔ)架構(gòu)可以作為SAN存儲的互聯(lián)介質(zhì)?；镜膇SCSI在現(xiàn)今的大多數(shù)操作系統(tǒng)中都支持。最新的iSCSI性能使萬兆以太網(wǎng)相對于光纖通道更能順利地成為SAN存儲的互聯(lián)介質(zhì)：

更低的設(shè)備和管理費(fèi)用：萬兆以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)組建比高度專用的光纖通道組件的費(fèi)用更實(shí)惠，并且無需專門的安裝和管理技能；

增強(qiáng)的服務(wù)器管理：iSCSI遠(yuǎn)程啟動(dòng)避免了每臺服務(wù)器從各自的直連磁盤來啟動(dòng)。相反，服務(wù)器可以從在SAN上的一個(gè)操作系統(tǒng)鏡像來啟動(dòng)。這將特別有利于在機(jī)架或刀片服務(wù)器的應(yīng)用上啟用無盤服務(wù)器。

改良的數(shù)據(jù)災(zāi)備恢復(fù)：在一個(gè)本地SAN上的所有信息，包括啟動(dòng)信息、操作系統(tǒng)鏡像、應(yīng)用和數(shù)據(jù)，都可以復(fù)制到一個(gè)遠(yuǎn)程的SAN上以便實(shí)現(xiàn)快速和完整的災(zāi)備恢復(fù)。

卓越的性能：即便像數(shù)據(jù)庫這樣的交互性虛擬機(jī)，都可以在萬兆以太網(wǎng)和iSCSI SAN上運(yùn)行而性能不受影響。

萬兆以太網(wǎng)和匯聚層：減少網(wǎng)絡(luò)瓶頸

直到最近，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)還是推薦使用快速以太網(wǎng)作為接入層，并使用千兆上行鏈路到核心（對于兩層的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)）或匯聚層（對于三層的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)）?，F(xiàn)今，在網(wǎng)絡(luò)接入層的流量已經(jīng)急劇地增加。高帶寬需求的應(yīng)用已經(jīng)成倍地增長。隨著千兆以太網(wǎng)價(jià)格的下降，千兆到桌面已經(jīng)變得越來越普遍。千兆以太網(wǎng)到桌面的廣泛應(yīng)用增加了網(wǎng)絡(luò)其余部分的超負(fù)荷運(yùn)行比率。結(jié)果在網(wǎng)絡(luò)接入層和匯聚層或核心層之間大量的千兆流量造成了網(wǎng)絡(luò)的瓶頸。

萬兆以太網(wǎng)使匯聚層的規(guī)?？梢圆粩嗟?cái)U(kuò)展以滿足用戶和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用日益增長的需求。這樣可以讓網(wǎng)絡(luò)超負(fù)荷運(yùn)行的比率回到符合網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的最佳實(shí)踐，并提供了在聚合多個(gè)千兆以太網(wǎng)鏈路上一些重要的優(yōu)勢：

使用更少的光纖：萬兆以太網(wǎng)連接相對于千兆以太網(wǎng)鏈路聚合使用更少的光纖線纜，千兆以太網(wǎng)鏈路聚合需要在每條鏈路上使用一對尾纖。使用萬兆以太網(wǎng)減少了線纜的復(fù)雜性；同時(shí)考慮到鋪設(shè)額外的光纖線纜的費(fèi)用也很昂貴，使用萬兆以太網(wǎng)也有效地使用了現(xiàn)有光纖線纜的布線；

對大數(shù)據(jù)流的更好支持：在聚合的千兆以太網(wǎng)鏈路上的流量由于在終端設(shè)備上數(shù)據(jù)包序列的需求而被限制到1 Gbps的數(shù)據(jù)流。由于在單個(gè)萬兆以太網(wǎng)鏈路上有更大的帶寬容量，所以萬兆以太網(wǎng)可以更有效地支持大數(shù)據(jù)流的應(yīng)用程序；

更長遠(yuǎn)的投資部署：相對于對個(gè)千兆以太網(wǎng)鏈路的聚合，萬兆以太網(wǎng)提供了更大的擴(kuò)展性，從而可以更好地保護(hù)你的網(wǎng)絡(luò)投資。最多可把8條萬兆以太網(wǎng)鏈路聚合成一個(gè)虛擬的80Gbps的鏈接；
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萬兆以太網(wǎng)和光纖線纜的選擇

對于任何光纖線纜的部署都需要考慮三個(gè)重要的因素：

光纖線纜的類型（例如單模/多模）
萬兆以太網(wǎng)物理接口的類型（例如10GBase-SR）
光纖模塊規(guī)格的類型（例如XFP）

只要萬兆以太網(wǎng)的物理接口類型在光纖鏈路的兩端是一樣的，模塊的規(guī)格是可以互通使用的。例如，可以通過連接一個(gè)10GBase-SR XFP光纖模塊和一個(gè)10GBase-SR SFP+來部署一條光纖鏈路。然而，一個(gè)10GBase-SR SFP+的光纖模塊不能連接到10GBase-LRM SFP+光纖模塊。

萬兆以太網(wǎng)和銅纜的選擇

隨著交換標(biāo)準(zhǔn)的成熟和銅纜標(biāo)準(zhǔn)的改進(jìn)，在萬兆以太網(wǎng)上使用銅纜變得越來越普遍?，F(xiàn)在，萬兆以太網(wǎng)有三個(gè)不同的銅纜技術(shù)。每種都有不同的價(jià)格和性能（詳見表5）。盡管光纖（SFP+模塊）能提供最低的延時(shí)，但是許多IT部門還是使用銅纜來連接交換機(jī)到交換機(jī)或者交換機(jī)到服務(wù)器。

10GBase-CX4——在2004年發(fā)布——是最早的萬兆以太網(wǎng)銅纜的標(biāo)準(zhǔn)。CX4相對經(jīng)濟(jì)并支持非常低的延遲。它的缺點(diǎn)是規(guī)格太大而無法在高密度端口的匯聚交換機(jī)上使用。

SFP+是最新的光收發(fā)器標(biāo)準(zhǔn)。萬兆SFP+直連線纜（DAC）直接連接到一個(gè)SFP+模塊。由于低延遲、小的規(guī)格以及合理的價(jià)格，從而這個(gè)新的銅纜解決方案已經(jīng)成為連接機(jī)架上的服務(wù)器和存儲設(shè)備的一個(gè)選擇。

10GBase-T或者IEEE802.3an-2006在2006年發(fā)布，在最大100米長的6A類和7類銅纜上實(shí)現(xiàn)萬兆以太網(wǎng)。雖然該標(biāo)準(zhǔn)具有前途，但10GBase-T仍然需要不斷的技術(shù)改進(jìn)來降低成本、功耗和延遲。

萬兆以太網(wǎng)和SFP+改造：便于短距離運(yùn)行的直連線纜

SFP+直連線纜集成了SFP+兼容連接器和一條銅纜，提供了低延遲、節(jié)能和低成本的解決方案。DAC具有幾種長度，最長可達(dá)10米（33英尺），并且是目前最好的短距離萬兆以太網(wǎng)連接線纜。（詳見圖1）

交換機(jī)使用SFP+光纖模塊在一個(gè)高效的1U規(guī)格機(jī)柜中提供高端口密度的萬兆以太網(wǎng)。出于相同的原因，服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)存儲廠商在他們的設(shè)備上使用萬兆SFP+網(wǎng)絡(luò)適配器。DAC簡化了機(jī)架和終端的布線。服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備可以直接連接到ToR交換機(jī)，避免對中間跳線面板的需求。DAC足夠靈活能夠在機(jī)架中進(jìn)行垂直的布線管理。在機(jī)架外的唯一布線是ToR交換機(jī)上聯(lián)到匯聚層的連接，使移動(dòng)機(jī)架變得更輕松。
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萬兆以太網(wǎng)和鏈路聚合提供網(wǎng)絡(luò)的冗余性和靈活性

端口匯聚或鏈路聚合不是新的技術(shù)。之前的IEEE標(biāo)準(zhǔn)定義了聚合多個(gè)以太網(wǎng)端口到一個(gè)邏輯鏈路的方法，以提高整體的連接速率和可用性。

IEEE的鏈路聚合控制協(xié)議（LACP）標(biāo)準(zhǔn)定義了捆綁多個(gè)物理端口到一個(gè)邏輯通道上的方法?，F(xiàn)今，大多數(shù)的萬兆以太網(wǎng)服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備有多個(gè)端口和支持Active-Active LACP端口組。然而，對服務(wù)器來說主要關(guān)注的是冗余，而且LACP標(biāo)準(zhǔn)只是定義了Active-Active服務(wù)器組到相同的交換機(jī)，如果交換機(jī)非正常工作了就創(chuàng)建了單個(gè)故障點(diǎn)。出于這個(gè)原因，服務(wù)器連接通常配置為故障切換模式。在故障切換模式下，活躍的鏈接到第一臺交換機(jī)，冗余的鏈接到第二胎交換機(jī)直到第一條鏈接故障時(shí)被激活。

復(fù)雜、昂貴和專有技術(shù)確實(shí)在多臺獨(dú)立運(yùn)行的不同交換機(jī)之間提供了LACP組。然而，從部署的角度來看，更容易通過堆疊型交換機(jī)使鏈路聚合跨越整個(gè)堆疊組來實(shí)現(xiàn)一個(gè)分布式的LACP解決方案。在這種配置下，堆疊組好像一臺邏輯上的交換那樣工作并實(shí)現(xiàn)無縫的鏈路聚合。


什么是“機(jī)柜頂端”交換機(jī)

一臺機(jī)柜頂端（ToR）交換機(jī)是一臺具有少量端口并位于數(shù)據(jù)中心或服務(wù)提供商代管設(shè)備的19寸機(jī)架的頂端或中間。一臺ToR交換機(jī)提供一個(gè)簡單的、低成本的方式來輕松地添加更多的網(wǎng)絡(luò)容量。ToR交換機(jī)連接多個(gè)服務(wù)器和其他的網(wǎng)絡(luò)組件（如存儲）到一個(gè)機(jī)架上。大大簡化了添加更多的服務(wù)器和存儲容量到網(wǎng)絡(luò)的難度，避免了使用復(fù)雜的跳線面板和來自于每臺服務(wù)器或每臺存儲設(shè)備的布線。

萬兆以太網(wǎng)和機(jī)柜頂端的最佳實(shí)踐

圖3顯示了一個(gè)可堆疊的萬兆以太網(wǎng)ToR交換機(jī)的解決方案，為服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)存儲提供劃算的SAN連接。LACP功能除了為服務(wù)器和存儲提供更好的性能以外，還提供更好的可用性和冗余性。由于服務(wù)器虛擬化，Active-Active服務(wù)器組可以分布在兩個(gè)堆疊的交換機(jī)之間，當(dāng)服務(wù)器組連接到相同的邏輯交換機(jī)時(shí)確保了服務(wù)器的物理冗余。如果一條鏈路故障，LACP還提供故障切換的保護(hù)。同時(shí)，iSCSI流量負(fù)載均衡確保更大的傳輸吞吐量和更低的網(wǎng)絡(luò)延遲。

萬兆以太網(wǎng)和分布層的最佳實(shí)踐

千兆以太網(wǎng)到桌面需要一個(gè)高帶寬、高效的和靈活的解決方案。圖4顯示了具有萬兆上行鏈路的千兆接入交換機(jī)和可堆疊的萬兆匯聚交換機(jī)。作為機(jī)柜頂端（ToR）的最佳實(shí)踐，LACP active-active組被分布在四臺堆疊交換機(jī)之間，提供卓越的靈活性和可用性，同時(shí)提供到相同邏輯交換機(jī)的連接。在接入層，接入交換機(jī)堆疊成一臺虛擬的邏輯交換機(jī)，簡化了配置和管理的開銷。網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡確保了流量被動(dòng)態(tài)地分布在物理鏈路上。最后，為了鏈路的冗余，LACP故障切換保護(hù)比使用生成樹協(xié)議更高效。當(dāng)主鏈路處于工作狀態(tài)時(shí)，生成樹的備用鏈路是不工作的。故障切換保護(hù)比使用生成樹協(xié)議更高效。當(dāng)主鏈路處于工作狀態(tài)時(shí)，生成樹的備用鏈路是不工作的。然而LACP的所有鏈路在同一時(shí)刻都是處于工作狀態(tài)的，從而提供了更好的聚合帶寬和無縫的冗余。


萬兆以太網(wǎng)和NETGEAR解決方案：可靠、具有性價(jià)比和方便易用

NETGEAR ProSafe全網(wǎng)管交換是關(guān)注成本的企業(yè)在部署支持機(jī)柜頂端（Top-of-Rack）和融合的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的萬兆以太網(wǎng)時(shí)的理想選擇。NETGER全網(wǎng)管交換機(jī)降低了管理和維護(hù)的成本，使IT人員更多地關(guān)注在其他的關(guān)鍵業(yè)務(wù)上。同時(shí)，也幫助正在成長的公司實(shí)現(xiàn)日益增長的帶寬需求、新的應(yīng)用需求和一個(gè)快節(jié)奏的商業(yè)環(huán)境的需求。

更可靠

NETGEAR全網(wǎng)管交換機(jī)設(shè)計(jì)的初衷就是設(shè)備的可靠性，并且一直穩(wěn)定地運(yùn)行。每臺設(shè)備都由高檔的原件組成并且在交付使用之前經(jīng)過嚴(yán)格的測試。

更具性價(jià)比

NETGEAR全網(wǎng)管交換機(jī)支持一系列的功能，包括組播、虛擬化和高級的安全特性，而且極具性價(jià)比。任何企業(yè)，無論規(guī)模的大小或應(yīng)用的多少，都可以在NETGEAR萬兆交換產(chǎn)品線中找到合適的解決方案。

方便易用

NETGEAR全網(wǎng)管交換機(jī)可以通過直觀的和具有全面功能的Web圖形化界面、CLI命令行接口或SNMP網(wǎng)管協(xié)議進(jìn)行管理。2010年P(guān)almer Benchmark的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)NETGEAR的用戶相對于Cisco的用戶有更少配置方面的問題。易于部署和簡單的堆疊——NETGEAR全網(wǎng)管交換機(jī)以簡單為起見來設(shè)計(jì)。

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