4、 业务调度和精细化QoS
近年来带宽需求的年增长达到50~70%,而带宽供给年增长通常在30%。资源总是有限的,不可能给所有用户、所有业务提供足够的带宽,从而导致实际的网络是一个存在拥塞的网络。网络设备需要提供更完善和精细的QoS支持,即根据不同用户不同业务的SLA要求,提供相应有保证或可预测的带宽、丢包率、突发缓存能力、时延、时延抖动等指标承诺。
业务调度和队列(Scheduling & Queuing):没有业务调度的交换架构就像没有红绿灯的十字路口,容易发生碰撞和事故,谈不上QoS。粗放式调度就像每个方向有一个车道,有单一圆形红绿灯的十字路口,比没有红绿灯有大幅改善,但容易阻塞。而精细化调度则好比每个方向有三个车道(左转、直行、右转),红绿灯由三个对应的方向指示箭头组成(左转、直行、右转箭头),这种调度显然效率更高、更加有序了。
在交换机里,车道就好比队列,红绿灯就好比调度器。队列越多,就可以对流量进行更精细化的管理和调度,使到不同出口、不同优先级的业务转发互不影响,消除头阻塞。队列越多,调度器也越复杂,设计复杂度也高,有的设备还支持层次化调度(H-QoS)。所能支持队列数目也是网络设备的关键指标之一,一般设备支持十几、几十到几百条队列不等,少数高端产品可以支持1K、十几K或几十K。
流分类和缓存(Classification & Buffering):与业务调度紧密相关的就是流分类和缓存。流分类是对不同用户和业务进行识别然后映射到不同的优先级和队列。而没有缓存或缓存太小,再好的调度也形同虚设或大打折扣。随着应用越来越复杂,流量突发越来越大,越来越频繁(比如搜索业务),足够大的缓存对新一代数据中心至关重要。
5、 交换架构的弹性(Resiliency)
弹性是指部件出现故障、或人为操作失误时,能够自动检测到,并对故障进行隔离,从而让系统功能性能不受损失或尽可能少受损失(Graceful Degradation)。包括冗余性(Redundancy)和容错性(Fault Tolerance)。采用与主控板物理上独立的N+1交换网板,即转发平面和控制平面物理上分离有利于进一步提高系统的弹性。