Juniper Networks 数据中心基础架构解决方案

解决方案手册高性能数据中心降低数据中心网络的复杂性和总拥有成本（TCO）高性能数据中心解决方案概述JuniperNetworks®数据中心架构解决方案通过引入全新的、创造性的网络架构，显著的降低了网络总拥有成本(TCO：TotalCostofOwnership)。该创新架构通过高性能系列产品，不仅大幅降低了网络建设和管理的成本及复杂性，而且减少了新应用和服务的部署时间。路由、交换以及安全系列产品都采用单一的网络操作系统－JUNOS®软件－而且都通过单一的网络管理系统进行管理。解决方案带来的简单、灵活和高效，有益于不同规模的企业、政府机关以及服务提供商的业务。2JuniperNetworks®网络数据中心架构解决方案简化了数据中心的安全与网络设计。通过消除传统架构中的多个交换节点，全新的简化网络设计需要更少的设备和互联链路－带来空间、电源、制冷以及管理的更高效率。设备的减少、性能的提高以及高可用性，是通过具有线速性能的集群交换TM(VirtualChassis)技术获得的。通过将传统的“杂乱式安全”设计整和到少量的高性能机箱式产品，解决方案简化并提高了安全服务的部署效率。这些产品基于动态服务架构并通过单一操作系统上的“真正服务集成”，使得新增安全服务部署速度的大幅提升成为可能。安全服务融合不仅使得安全架构具有更高的能耗和空间效率，而且通过减少被管理设备的总数使得运维更简便。全部安全服务的实现无需通过多个有限规模和单一功能的设备，也大幅降低了整个网络的应用延迟。通过提高跨越多个数据中心的汇聚核心网络的扩展性，高级路由技术和平台实现了业务操作的灵活性。数据中心也能在更低的复杂性下快速部署新的应用和支持新的服务，从而以更高的性能和更低的成本实现业务发展目标。挑战传统的数据中心正变得过于复杂，成本高昂和极端的低效。无可争议的，已成为最大的瓶颈，阻碍了业务从数据中心领域不断出现的其他创新中－包括服务器虚拟化、以太网存储、演进的应用交付模式等－获得全部的生产收益。传统的体系架构已经有超过10年没有变化：部署了过多的交换节点，设计及实际运行中的大部分的是低性能、低密度的设备。用户和应用的增长几乎一直都伴随着用于连接和安全目的的机柜和设备的增长。更为严重的是，这些升级在生产环境中引入了新的未经测试的操作系统。紧接着的是额外的投资开销、机架空间、电源消耗及管理费用，这些都直接导致了数据中心运维的整体复杂性。不幸的是，并不是运行数据中心的成本控制在IT预算之内、并将结余应用到增加生产率的业务实践中，而是IT预算持续的、不恰当的用于维护现有数据中心的运行。　3趋势数据中心的融合和虚拟化趋势加速了资源的优化及成本的下降。融合、虚拟化及存储对网络性能和安全提出了更高的要求。而服务器虚拟化不仅大幅提高了服务器资源的使用率，也大幅增加了网络中的数据业务量。运行在虚拟服务器环境下的应用，要求更低的延迟、更高的吞吐量、强壮的服务质量(服务质量(QoS)和HA(HIGHAVAILABILITY)。每端口增加的业务量及性能要求对传统网络的需求已超过其能力。更进一步，数据存储的高带宽和低延迟要求——以及更多的采用iSCSI和NAS——增加了对网络架构的要求。而随着未来FCoE(FiberChanneloverEthernet——以太网光纤隧道)的标准化，该技术必将对网络架构提出更高的带宽和性能要求。此外，如SOA(ServiceOrientedArchitecture——面向服务的架构)和WOA(WebOrientedArchitecture——面向Web的架构)等新的应用架构，以及如云计算、桌面虚拟化和软件既服务(SaaS－SoftwareasaService)等新的业务，也对数据中心网络架构产生更高的性能和带宽要求。这些更高的需求要求数据中心部署新的平台，导致了复杂性和成本的增加。IT数据中心正快速迁移到JuniperNetworks建议的高性能网络架构上，以提高数据中心的生产率，同时降低了数据中心的新应用进入市场的时间和运维成本。4JuniperNetworks数据中心解决方案产品线JuniperNetworks数据中心架构解决方案实现了操作的简单、灵活、高效，通过下述关键技术极大的简化了网络：●JuniperNetworksEX系列以太网交换机，以其集群交换TM(virtualChassis)技术和万兆(10GE)线速性能，减少了网络设备和互联链路。这有效的消除了网络中汇聚节点的需求－直接带来了设备投资成本和网络运维成本的显著降低，应用性能的大幅提升，以及新服务器和应用的快速部署。●JuniperNetworksSRX系列业务网关，基于动态服务架构(DynamicServicesArchitecture)，通过将不同的功能整合到一个高度集成的多功能平台以融合安全应用，带来了网络设计的简化，业务性能的提升－并减少了对空间、电源和制冷的需求。●JuniperNetworksMX系列以太业务路由器和JuniperNetworksM系列多业务边缘路由器，通过虚拟网络和MPLS技术，为数据中心的应用或远端办公室的部门划分网络，而无需建设独立或重叠的网络。●JUNOS®软件，运行在整个网络架构，提供了一致的特性并减少了新版本的验证时间。●JuniperNetworks的网络和安全管理器(NSM－NetworkandSecurityManager)为安全、交换和路由架构提供了单一门户，具有整个数据中心的端到端可见性。●J-Care技术服务，通过JUNOS®软件内置的“高级分析解决方案”技术，提供了自动事件管理及可能性分析帮助。JuniperNetworks高性能数据中心网络架构，通过更少的交换节点、融合的安全服务、通用的操作系统及可扩展的网络管理模型，减少了成本和复杂性。5减少数据中心网络的设备、互联链路和节点在大量的数据中心环境中，需要部署三台或者更多的以太交换节点以汇聚服务器和连接到网络核心。为减少交换节点，JuniperNetworks数据中心架构解决方案采用集群交换TM(VirtualChassis)技术，支持高达10台的EX4200交换机互联，形成单一的、逻辑设备。虽然全部的交换机以单一平台运行，但在虚拟机箱配置中的每台独立物理设备都有其自身的电源输入和风扇盘阵，提供高速以太网交换能力。数据中心的交换机无论是以柜顶“Top-of-Rack”方式还是以列末“End-of-Row”方式部署，利用集群交换TM(VirtualChssis)技术可以大幅减少交换机之间汇聚的连接和端口。无需为每台物理交换设备配置冗余链路以确保HA(HIGHAVAILABILITY)，仅为每个集群交换TM组配置冗余链路即可。和具体的配置有关，集群交换TM机箱组中的某些交换机可能没有上联链路，而是借助其他成员交换机的上联链路。在虚拟交换机配置方式下，所有物理交换机通过一块高性能背板连接，并允许在故障时切换到互联的备份交换机。这样的配置显著减少了确保网络连接冗余所需的链路数量，同时降低或消除了数据中心接入交换节点的生成树协议(SpanningTreeProtocol)的需求。作为柜顶“Top-of-Rack”或列末“End-of-Row”交换机的EX4200，直接连接到数据中心的一对核心EX8200系列交换机。EX8200系列是具有非阻塞、高密度性能、100GEready的交换机，单一机箱可提供高达6.4Tbps的背板带宽(未来可升级到12.8Tbps)，单一机箱可支持高达128个线速万兆以太网接口。EX8200交换机可将汇聚和核心节点融合为一个节点。当用户需要一台设备集成交换和高级路由服务时，EX4200交换机直接连接到数据中心核心网络的一对JuniperNetworksMX960以太业务路由器上。MX960具有极高的扩展性和灵活性，支持高达1百万个MAC地址，8,000到16,000个VLANs，以及高达64,000个circuitIDs。L3和特性丰富的MPLS服务，使得数据中心管理员能获得更好的流量工程(trafficengineering)、恢复时间、服务质量(服务质量(QoS)、虚拟网络及汇聚－并因此提升了性能、降低了总拥有成本。6通过虚拟化提高网络的使用率JuniperNetworks数据中心网络架构采取了混合的虚拟化技术——如集群交换TM(virtualChassis)技术，以及VLANs和基于MPLS的高级流量工程、VPN增强安全、服务质量服务质量(QoS)、VPLS以及其他虚拟服务。这些虚拟技术解决了由服务器、存储和应用虚拟化带来的大量挑战。例如，集群交换TM(VirtualChassis)技术支持低延迟的服务器在线迁移——可以在数据中心内部不同机架的服务器到服务器的，也可在扁平的L2网络中的数据中心之间的服务器到服务器的在线迁移(只要这些数据中心之间非常接近)。当数据中心之间的距离较远时，可通过集群交换TM(VirtualChassis)技术和MPLS技术使得L2域跨越数据中心，以支持服务器到服务器的在线迁移。JuniperNetworks虚拟化技术支持服务器和存储虚拟化所要求的低延迟、高吞吐、服务质量(QoS)及HA(HIGHAVAILABILITY)。通过高级流量工程提供的带宽保证、标签交换、为低延迟优化设计的智能路径选择和为跨越广域网严格的HA(HIGHAVAILABILITY)设计的快速重路由，使得基于MPLS的虚拟化可满足上述这些要求。基于MPLS的VPNs增强了安全和服务质量(QoS)特性，可有效地满足应用和用户性能的需求。这些虚拟化技术以其更高的灵活性和更简便的操作，提高了效率和性能。例如，新增设备和网络可以快速接入现有基于MPLS的架构，而无需重新配置网络以避免IP地址冲突。这种方法创建了更加灵活而高效的数据中心广域网方案。JuniperNetworks虚拟化技术完美的实现了以更低的总成本来提高网络的使用率和生产率。通用OS和管理平台JUNOS®软件是实践证明的操作系统，使JuniperNetworks路由、交换和安全架构在数据中心领域亦非常强大。其将安全和网络融合在一套通用操作系统中，使得整个数据中心网络具有一致的特性和互操作性。数据中心的可管理性和灵活性也得到增强，可满足业务不断增长和数据中心运维的要求。一套用于监控、管理和网络故障排查的通用工具包－使得数据中心的运维团队在更少的培训下更高效的工作、并提供更高的可用性。不同于市场上任何其他网络公司的OS，JUNOS®提供一套操作系统、通过单一版本系列发展并基于一个通用的模块化架构开发－使企业获得了“1-1-1优势”。7JUNOS®严格遵循单一OS版本的设计思路，也就是说每一个新推出的版本都会提交一个功能扩展集，对以前版本做到完全支持。单一代码系列具有更低的错误率和更多的功能，确保了高质量的产品；相对而言，其他厂商的产品将不得不维护基于不同开发技术的多个代码版本。不同于在大量软件代码版本环境下、测试和质量保证占用了大量的资源，JuniperNetworks团队可专注于单一代码版本的高质量工作。JUNOS®为模块化体系架构，是可跨越多种硬件平台的、灵活而稳定的创新设计。这增加了数据中心中运行JUNOS®的平台的可用性和稳定性。通过模块化设计隔离了与软件特性和功能相关的潜在故障，使HA(HIGHAVAILABILITY)也得到增强。故障隔离也有助于快速故障排查和问题确定，有助于确保数据中心的最大可用性。“集成高级分析解决方案”提供了流水线效率的自动支持特性。JUNOS®本身非常稳定，但导致网络故障的大多原因是人为错误。JUNOS®软件人机接口在开发中就充分考虑到该问题，并具有特殊设计以减少潜在的人为错误。如配置变化必须确认，并且非常容易回退到先前的工作配置。这有助于JUNOS®的更高的可用性，及其在数据中心中支持关键业务应用的价值。此外，基于JUNOS®软件的特性，计划停机时间可以最小－如在线软件升级(ISSU－in-servicesoftwareupgrade)，无需停机即可进行软件升级和打补