銳捷牛頓，支撐中科院高能所的網絡升級之路
責編：gill ｜2015-11-23 13:35:37在中國信息化發展史的卷軸上，“中國科學院高能物理研究所”（以下簡稱”中科院高能所”）始終占據著重要的位置。從“中國第一條國際計算機通訊線路”，到“國內第一個WWW網站的主人”，中科院高能所在時代變遷中一直是網絡信息化發展的先鋒。不久前，在調整和擴容高能所的網絡環境時，這里又迎來了一位新的“客人”——銳捷網絡“牛頓”云架構網絡核心交換機（RG-N18000），那么，這位“牛頓”究竟具備怎樣的能力，來從容應對未來5至8年的科學項目的網絡環境需求呢？
考核新計算中心的“5道題”
中科院高能所計算中心是從事網格應用、高性能計算、海量數據存儲與管理、網絡安全以及數據庫應用等研究的機構，承擔了高能所與國際合作的數據密集型高性能計算工作，同時需要負責網絡環境建設、管理、維護運行任務。2015年，計算中心開始建設新一代高能物理計算和網絡平臺，新計算中心將具備4000個CPU的超級計算能力、超過5PB容量的海量存儲能力以及萬兆骨干網絡。為了保障與國際相關科研機構的緊密連接，首先需要解決的，就是核心網絡的升級問題。
項目負責人表示：“高能所數據中心現有的網絡環境從2008年起正式運行，由于原有設備老化問題，該網絡環境的故障率、擴展性、可管理性都存在嚴重的不確定性。而本次數據中心網絡環境設計和建設，旨在結合當前和未來數據中心的需求，從全局考慮、重新梳理和規劃數據中心網絡結構，建設一個邏輯和物理結構清晰、滿足自動化接入控制的高可靠、高性能的智能化新型數據中心網絡環境。”
另外，這次升級項目還需要重新規劃數據中心同其它網絡環境（如辦公網絡、加速器控制網絡、數據獲取網絡、無線網絡等）之間的區域連接和接口。具體目標包括以下五個方面：
第一、 以網絡接入即服務的理念，合理制定服務的類別和邏輯關系；第二、 設計并實現具有健壯性、安全性和核心業務無網絡單點故障的網絡環境；第三、規劃數據中心業務數據網絡和數據中心管理網絡，實現邏輯和物理隔離；第四、合理規劃數據中心各邏輯區域和網絡服務類別；第五、合理規劃數據中心網絡同園區其它網絡區域的邏輯關系，盡量做到不同功能區域的網絡環境邏輯獨立、互不影響。
牛頓來解題：憑實力說話
“新一代數據中心網絡要求具備高可靠、高帶寬、低延遲、可擴展、易管理等特點，同時網絡設備支持可編程控制、支持多路徑互連、多路徑負載均衡、IPv6、虛擬化、SDN以及統一管理等特性。在這些目標確定之后，我們進入到網絡規劃設計和設備選型階段。雖然之前曾經與不少國際知名廠商都在網絡項目上有過合作，但核心設備上的競爭，大家都在一條水平線上，必須用產品實力說話。”項目負責人說。
隨著中科院高能所計算中心網絡升級項目的正式啟動，許多網絡設備廠商在超級計算業務的“高門檻”下被逐一淘汰。經過多輪評估之后，銳捷網絡的RG-N18000牛頓云架構網絡核心交換機，憑借業界頂尖的強大性能，以及以“簡網絡”為核心的產品理念，最終獲得了高能所的認可。
最后確定的網絡規劃方案分為管理網絡和數據業務網絡，管理網絡采用千兆星型以太網技術實現，而數據業務網絡則采用 10G／40G 星型以太網實現。
“牛頓”來了之后
2臺RG-N18000云架構網絡核心交換機，成功構建了整個網絡核心交換模塊，全面實現了高能物理所計算中心網絡升級的目標，其高性能的特點更得到一線工作人員的高度認可。
首先，RG-N18000采用先進的CLOS多級多平面交換架構，實現轉發與控制平面完全分離，配置獨立的交換網板與高密度的40G端口線卡，確保各端口間全線速無阻塞轉發，并且將來可平滑擴展至100GE以太網端口，提供持續的帶寬升級能力和業務支撐能力，滿足了計算中心未來5至8年的應用需要。
其次，RG-N18000支持超低時延技術，時延最低可達0.5μs，能更好的面對高性能計算的應用場景，保證了超算中心場景中高速傳輸的業務需求。
最后，支持超大分布式緩存設計技術，每端口可實現200ms緩存，能更有效的應對高性能計算等網絡突發流量的要求，確保突發流量不丟包。
值得一提的是，“牛頓”使用了最新的VSU3.0（Virtual Switch Unit，虛擬交換單元）虛擬化技術，支持2.56Tbps的超大虛擬化帶寬，確保了核心交換平臺多業務承載的靈活性、穩定性和安全性。
在數據中心的接入層，銳捷采用了多臺RG-S6220萬兆TOR交換機配合“牛頓”的工作，負責接入各類業務服務器。針對高能所數據中心大流量數據無阻塞傳輸的要求，RG-S6220不僅能夠提供強大的緩存能力，并且支持多種先進的緩存調度機制，通過配置的調優可以保證設備緩存能力有效利用的最大化。另外，RG-S6220在1U高度內最大可提供48個萬兆接口和4個40G接口，完全滿足云數據中心刀片服務器、萬兆服務器無阻塞上聯的需求。4個40G接口可捆綁為160G的鏈路，連接核心交換模塊RG-N18000。
“之前我們在一些媒體上看到了不少銳捷‘牛頓’的報道，說實話，也曾對這個產品的性能指標有些懷疑。但從最終應用的效果上看，這款產品確實有很強的實力，能夠滿足高性能計算的高要求，最終協助我們建立起一個高速，可靠，暢通的網絡平臺。” 高能物理所計算中心相關工作人員對“牛頓”的良好評價，也是對民族網絡企業成長的最大肯定！