物联网、5G和NFV将如何影响数据中心基础设施

之前发表在《LightReading》杂志上

毋庸讳言，移动数据流量一直呈指数增长——而且这种情况在短期内不会结束。智能手机的渗透率持续增长，导致非常耗费带宽的视频的服务生成和消费量也随之增长。

5G已引起大多数电信运营商的注意，而这又会加快该趋势。5G有望在接下来的几年里成为现实，大幅提高移动用户希望能够消费的网络容量。这会要求电信运营商部署更多的光纤，以增加其接入和回传网的容量。

此外，5G的兴起预计会为仍处于起步阶段的物联网（IoT）市场注入巨大的能量。除了数十亿的手持设备外，传感器、智能电网、智能家居、联网汽车和其它尚未定义的设备还会增加数以十亿计的连接——它们大多数会生成少量的数据，但要求延迟极低。最近发布的思科VNI预测报告表明，联网设备的数量将从2015年的79亿增加到2020年的116亿——所增加的数量很多将来自物联网。

所有这些流量都需要在某个地方进行处理，从而导致数据中心的容量增加。思科的全球云指数估计全球数据中心流量在2016年为5 ZB，但在2019年将增长到10.4 ZB。这会迫使数据中心运营商不仅要大幅扩展自己的数据中心网络基础设施，还要迅速、经济高效地完成这个任务。而将运行自动化是让这成为可能的唯一方法。

与此同时，具有前瞻眼光的数据中心运营商开始采用叶脊架构来支持高级的数据中心东/西向流量。叶脊架构比三级架构的效率更高，但它会增加需要测试和管理的连接数量，服务器通过铜缆连接到架顶式（ToR）交换机，而ToR和叶/脊交换机通过单模光纤连接起来。用于备份的冗余路径也采用光纤连接。

在将线速从10G增加在100G乃至未来的200G和400G时，这些光纤链路最可能会带来更严格的损耗预算和反射要求。然而，有个问题需要考虑，即互联网公司将成本压力放在光收发器和可插拔模块上，迫使厂商去掉其产品的某些功能。这可能有些风险，因为这些产品会降低智能化程度。为了降低这个风险，运营商需要确保自己能够迅速这些连接上进行通过/未通过测试，且光纤连接器的清洁度符合规范要求。

甚至在5G的效力充分发挥之前，电信运营商就已经开始进行网络功能虚拟化（NFV）。通过NFV，目前在特制的硬件上运行的功能被虚拟化，然后在标准的IT服务器平台上运行，并通过IT自动化系统进行管理。电信运营商已看到互联网运营商采用云模型后所获得的灵活性和敏捷性，很多也期望自己能够最终采用该模型来提供虚拟化功能。

这种转变不仅要求改变网络架构，还要求改变开发方法。“瀑布”式方法过于缓慢，无法更上快速改变的节奏，因此运营商开始采用互联网公司所采用的DevOps方法。

当然，随之而来的是复杂程度和风险可能会增加。服务保障系统会需要适应更快的创新节奏，并适应物理资源和虚拟资源共存的混合网络环境。自动化会使运营商能够更快地行动，但他们却不能承担鲁莽行事可能造成的代价。他们会需要充分利用下一代服务保障和监测系统提供的更强可视性和分析能力，继续严格地进行测试。因为物理和虚拟资源将高度分布，以提供所需的体验质量，所以获取端到端网络视图非常关键。

要充分把握5G、物联网和NFV所带来的机会，运营商必须在其整个虚拟化、自动化和DevOps过程的每个阶段中，保障自己的基础设施、服务和流程质量。