背 景

为什么升级到25G以太网络？

从前的一年里
，我们能够看到好多互联网数据中心的服务器接入已经从10G以太网升级到25G以太网
，各人为什么要升级到25G以太网呢？

• 支持高机能业务：重要共同业务的急剧扩张和利用系统机能的提升
，例如基于AI、大数据的互联网利用推动业务流量成倍增长；

• 支持业务突发：存在业务突发的利用热点使得业务方必要基础架构做到全力支持；
匹配服务器机能的升级：服务器CPU及存储I/O的机能升级
，使得每台服务器网络吞吐机能增长
，10G组网无法满足带宽需要；

• 单比特成本降低：对于公有云类业务
，25G以太网实现网络单比特成本降落
，降低运营成本；
技术盈利：新一代的25G以太网互换机芯片
，提供了丰硕的技术个性
，如Telemetry、RDMA（Remote Direct Memory Access
，远程直接数据存。┑
，大大提升了基础网络运维的效能
，降低了成本。

在互联网数据中心中
，25G以太网相比10G以太网在组网架构层面有什么变动？接下来就让我们一路来相识25G组网架构。

是什么决定了25G组网架构？

在部署建设25G数据中心网络时
，为更好地进行产品选型和架构规划简直定
，我们能够把影响成分综合到两个方面：

• 服务器规模：指预期单集群中服务器的数量；

• 业务利用需要：指分歧业务类型对网络收敛比、服务器单上联/双上联等方面的要求。

最常见的网络架构模型为二级网络架构和三级网络架构
，下面将为各人分析这两种架构与服务器规模、合用业务利用需要之间的对应关系。

25G网络架构设计规划

二级网络架构

▲图1：二级网络架构拓扑图

如上图1中的两种二级网络架构拓扑图
，我们针对服务器单上联/双上联方式、规模、设备选型、收敛比等方面进行分析如下：

▲表1：二级网络架构对比表

当单集群服务器规模在1000～2000台时
，能够选取基于盒式（BOX）多主题二级架构即可满足需要
，由于该架构当选取同系列单芯片互换机规划
，对于PFC（Priority-based Flow Control
，基于优先级的流量节造）+ECN（Explicit Congestion Notification
，显式拥塞通知）+MMU（Memory Management Unit
，内存治理单元）治理
，芯片水线设置一致性高、协调性好
，同时转发时延低、吞吐率高
，整网可部署RDMA业务和网络可视化规划。

当单集群服务器规模在5000～20000台时
，能够选取基于Chassis多主题二级架构
，该架构Spine层主题设备有两种类型主题板卡能够选择
，别离如下：

• CB类板卡
，满足业务常出现多打一的场景
，通过大缓存机造有效削减多打一场景下的丢包；

• DB类板卡
，满足业务对于RDMA组网和网络可视化要求较高场景
，同时该架构继承了基于BOX多主题二级架构的优势。

在二级组网架构中
，我们能够基于单集群服务器规模和业务需要决定选取哪种架构
，在组网中路由和谈部门
， 在Spine-Leaf之间可选取EBGP（External Border Gateway Protocol
，表部天堑网关和谈）和谈
，所有Leaf设备部署一样AS 号（Autonomous System number
，自治域系统号）
，Spine层接管Leaf层路由后进行AS号代替
，解决EBGP水平宰割问题。当业务必要服务器双上联时
，建议选取去堆叠规划进行Leaf层部署
，具体细节详见《【第六期】若何实现数据中心网络架构“去”堆叠》。

三级网络架构

▲图2：三级架构拓扑图

对于单集群服务器规模超过2万台的超大型数据中心
，Spine+Leaf的二级组网已经不能满足需要
，且扩大性也变差。这时建议选取基于POD（Point Of Delivery
，数据中心最幼单元）横向扩大（Scale-out）的三级架构。

如上图2
，每个POD内是Spine+Leaf的二级组网
，服务器数量和网络设备数量尺度化固定
，多个POD之间再通过主题设备进行互联
，从而实现更大规模的组网
，解决矫捷扩大的问题。我们通过POD数量、服务器规模、设备选型和收敛比来进行出现如下表2：

▲表2：三级架构对比表

在三级组网架构中
，同样也是一样的架构下两种设备选型
，其中POD内部即为尺度的Spine+Leaf二级架构
，设备选型一致。在主题层进行分辨选择
，该选择如二级架构中的Chassis（CB类板卡）多主题二级架构和Chassis（DB类板卡）多主题二级架构的选择
，在此不再赘述。但这里必要把稳当业务需要部署RDMA业务时
，建议将RDMA域的部署领域节造在POD内部
，由于更大规模的RDMA部署
，PFC和ECN报文的节造难度将极具增大
，同时拥塞反压影响更为严沉。若是要规划更大规模的数据中心
，在单集群实现超过10万台服务器
，就必要升级Spine层互换机设备
，选取可提供128口100G的BOX设备
，这样POD内可实现服务器规模翻倍。

下一代数据中心架构瞻望

据IDC（International Data Corporation
，国际数据公司）预测
，2025年数据中心要处置的数据量将达到175ZB
，是2018年的5倍之多
，且中国增长最为迅速
，从2018年的7.6ZB预计到2025年增长到48.6ZB。在急剧增长的数据刻下
，基础网络必要多方面的致力
，例如从网络带宽的迭代升级和1:1网络收敛比的IP CLOS架构上进行改进
，那么下一代组网架构在IP CLOS网络架构中是否还会选取Chassis设备
，以及未来服务器接入将演进升级到什么状态以满足业务需要分析将鄙人一篇文章具体解读。

本期作者：王磊
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• 【第六期】若何实现数据中心网络架构“去”堆叠
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