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摘要：但是，開發(fā)這些交換矩陣的一刀切的方法，給數(shù)據(jù)中心運營者帶來了昂貴的成本。這種交換機可以將較慢速網(wǎng)絡接口的數(shù)據(jù)進行聚合，從而作為核心交換矩陣的前端。這表明了模塊化的方法真正能夠顯著提高現(xiàn)在和未來數(shù)據(jù)中心部署的效率。
數(shù)據(jù)中心使用率正在以指數(shù)級速度增長，它推動了對網(wǎng)絡基礎設施的大量投資，用于將虛擬化服務器連接到其需要承載的多種服務。為了支持虛擬化數(shù)據(jù)中心所需的服務器到服務器流量，網(wǎng)絡脊層（spine）通常會依靠大容量的40Gb／s和100Gb／s交換矩陣，總吞吐量現(xiàn)在達到了12．8Tb／s。但是，開發(fā)這些交換矩陣的“一刀切”的方法，給數(shù)據(jù)中心運營者帶來了昂貴的成本。他們需要找到合適的方法來對已安裝的各個存儲單元及服務器刀片上的接口和他們購買用來支持其網(wǎng)絡擴容計劃的交換機進行匹配。
機架式（ToR）交換機為匹配服務器設備和網(wǎng)絡基礎架構的需求提供了一種方法。這種交換機可以將較慢速網(wǎng)絡接口的數(shù)據(jù)進行聚合，從而作為核心交換矩陣的前端。但這樣的ToR交換機通常衍生自老一代的核心交換矩陣，其功能往往比實際的需要復雜得多。它們會執(zhí)行一些不必要的交換，因此，當其主要用于將流量匯聚到12．8Tb／s的核心交換矩陣時，無法實現(xiàn)成本優(yōu)勢。過高的費用不僅表現(xiàn)在硬件復雜性和對于額外網(wǎng)絡層維護上，還包括電源和空調功耗。比如每個ToR交換機單元內部需要五臺或更多臺風扇用于內部芯片的降溫。基于上述傳統(tǒng)ToR交換機缺陷，業(yè)界提出了另外一種能夠大幅降低電能和費用，同時提供更大的模塊化和靈活性的數(shù)據(jù)中心運營方法。
IEEE 802．1BR標準為克服傳統(tǒng)ToR交換機設計中的大功率和高成本問題提供了一種方法，該標準使得可以在核心網(wǎng)絡接口和多個與邊緣設備互聯(lián)的端口擴展器之間實現(xiàn)橋接。該標準其中的一個有吸引力的特性是能夠允許端口擴展器級聯(lián)，從而實現(xiàn)更大規(guī)模的模塊化網(wǎng)絡。因此，許多低速端口（1Gb／s或10Gb／s）可以通過單個控制橋接設備（controlling Bridge）由一個核心網(wǎng)絡端口（支持40Gb／s或100Gb／s工作）提供網(wǎng)絡服務。
Marvell公司開發(fā)的被動智能端口擴展器（PIPE）架構通過更簡單、模塊化的方法，實現(xiàn)了無風扇設計的下一代機架交換（ToR）單元。PIPE參考設計通過使用65W開放電源為48口10Gb／s的交換設備供電。此外，該設備可以設置成無管理模式，所有管理需求上移到核心的12．8Tb／s交換矩陣，從而進一步節(jié)省運營支出。這表明了模塊化的方法真正能夠顯著提高現(xiàn)在和未來數(shù)據(jù)中心部署的效率。
作者：Marvell公司產品線副總監(jiān)Yaron Zimmerman
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