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衡量数据中心网络性能的四大指标

责任编辑:wendy 作者:harbor |来源:企业网D1Net  2013-10-08 14:39:45 原创文章 企业网D1Net

企业网D1Net -北京  10月8日 网络是数据中心最重要的组成部分之一,如果数据中心没有网络,所有设备都将成为一个个信息孤岛,内部设备无法互通,向外提供业务也就无从谈起,数据中心网络的性能一定程度上决定了数据中心的整体性能。所以对于数据中心来说,网络的性能高低至关重要。那么数据中心网络的性能体现在哪些方面呢,下面将一一向您呈现。

带宽

数据中心网络的速度一直是一个关键的问题。随着云计算、大数据、在线视频的应用,数据中心对网络的带宽速度要求也越来越明显。传统数据中心网络百兆、千兆互连已经无法满足应用需求,现在万兆服务器已经开始普及,数据中心网络对40G/100G端口的需求日益显现。带宽越高意味着数据中心可以具有更强的处理能力,可以完成更多的业务应用。所以在数据中心里,多出几百兆的性能优势就可能为他们带来价值数百万美元的利润。

数据中心的带宽不是简单通过增加几个40G/100G互连端口就能提升上去的,它取决于数据中心网络整体的性能。实际上,很多的网络设备无法达到真正的无阻塞线速转发,这样在网络中的很多网络节点都可能存在着带宽瓶颈。近两年,各个网络设备厂商纷纷推出针对数据中心的专用设备,宣称可以达到无阻塞真正意义上的线速。即便全部部署这样的网络设备,但如果连接服务器端是千兆、万兆,而上行出口是万兆也很难提升网络的整体带宽。这就需要根据数据中心网络的实际流量需求,进行精细化部署。比如:数据中心内部各个应用服务器之间交互需要多大的带宽,应用服务器和数据中心外部交互需要多大的带宽,这样合理部署数据中心网络设备,达到最优的网络带宽。另外,数据中心网络备份不可缺少的部分,而网络备份是浪费带宽的杀手,在绝大多数的情况下,网络备份带宽都处于空闲状态,如果充分利用这部分的带宽,也是数据中心技术研究的重要课题之一。

延迟

网络延迟也是体现数据中心网络性能的重要参数,对于一些对延迟非常敏感的关键业务延迟的高低具有决定性的作用。比如,在搜索业务中,完成一次搜索过程,需要在几百台服务器上同时进行关键字搜索,而搜索的结果要在几个毫秒之内返回给搜索的发起者(其中一台服务器),这种应用对网络就是一个考验。一次搜索的数据量并不大,但在几个毫秒之内,搜索的结果要从几百台服务器发向一个服务器,对于网络设备相当于几百个端口流量打一个端口,要在几个毫秒的时间内将这些数据转发完,就要求整个数据中心的网络延迟很低的才可以。

网络延迟是指报文在传输介质中传输所用的时间,即从报文开始进入网络到它开始离开网络之间的时间,单位为毫秒。表1列了不同等级的网络延迟对应用的影响。

 

序号

延迟范围

级别

应用

1

1~30MS

极快

应用察觉不出延迟,玩交互式游戏顺畅

2

31~50MS

良好

应用察觉不出延迟,玩交互式游戏顺畅

3

51~100MS

普通

玩游戏、视频稍有停顿

4

>100MS

玩游戏掉线、视频卡等现象

表1:网络延迟等级分类

网络延迟的大小,一般是通过端到端的流量转发进行测试。如果没有专业的测试仪,常用网络延时最常用的工具就是PING了,它几乎忽略了服务器的性能对延时的影响。测试的结果非常具有参考意义。由于网络的复杂性、网络流量的动态变化和网络路由的动态选择,网络延迟随时都在不停的变化。网络延迟和网络延迟的抖动越小,那么网络的性能就越好。

丢包率

数据在网络中是以数据包为单位传输的,每包多少个字节,不多也不少。不管数据中心的网络线路有多好、网络设备有多强悍,数据都不会全部是以线性传输的,中间总是有空洞的。数据包的传输,不可能百分之百的能够完成,因为种种原因,总会有一定的损失。到遇到这种情况,网络会自动的让双方的设备根据协议来补包和重传该包。如果网络线路好、速度快,包的损失会非常小,补包和重传的工作也相对较易完成,但是,如果网络线路较差,数据的损失量就会非常大,补包工作又不是百分之百完成的。这种情况下,数据的传输就会出现空洞,造成丢包。所谓网络丢包率是数据包丢失部分与所传数据包总数的比值。正常传输时网络丢包率应该控制在一定范围内。显然丢包率越低,数据中心的网络性能越好。

缓存

缓存是指临时存储网络转发报文的存储空间,缓存是指将网络流量转发的过程进行减慢或减弱变化的过程。在数据中心应用中,网络流量并不是均匀的,而是常常伴随着突发流量,所谓的突发流量,是指在一段时间内流量总量很小,但在单位时间内却很大,甚至超过端口带宽的流量。我们知道100M的端口线速转发的网络速率是每秒14881个64字节的报文,1000M的端口线速转发的网络速率是每秒148810个64字节的报文,对于1000M的端口,如果1毫秒内收到148个报文就认为是线速,0.01毫秒内收到2个报文就认为是线速,所以当在极短的时间内收到了较多的报文就容易超线速。这时为了防止超线速丢包,缓存都发挥了作用。当出现这种情况时,为了报文不丢包,尽量减少报文重传,报文会被放入缓存中,当流量变小时,报文就会被转发出去。在数据中心的应用环境中,特别适用于缓存较大的网络设备应用。不过缓存是一把双刃剑,缓存越大,当发生超线速时,转发性能就容易下降。缓存越小,当发生线速时,就容易出现丢包。所以数据中心选择多大缓存的网络设备,应该根据实际业务的需求,选择最适合自己的网络设备。

现在的数据中心网络性能已经不能简单的通过几个参数来表示性能的好与差,数据中心网络承载着各种各样的应用业务,根据实际业务来进行网络性能的测试,得到的结果才是最真实的,性能参数测的再好也没有意义,一切都应以应用的业务效果说了算。不同的应用业务对网络的要求是不一样的,所以适当的改进数据中心的网络性能参数,对于提升数据中心的业务处理能力还是很有好处的。

关键字:网络性能数据中心

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衡量数据中心网络性能的四大指标

责任编辑:wendy 作者:harbor |来源:企业网D1Net  2013-10-08 14:39:45 原创文章 企业网D1Net

企业网D1Net -北京  10月8日 网络是数据中心最重要的组成部分之一,如果数据中心没有网络,所有设备都将成为一个个信息孤岛,内部设备无法互通,向外提供业务也就无从谈起,数据中心网络的性能一定程度上决定了数据中心的整体性能。所以对于数据中心来说,网络的性能高低至关重要。那么数据中心网络的性能体现在哪些方面呢,下面将一一向您呈现。

带宽

数据中心网络的速度一直是一个关键的问题。随着云计算、大数据、在线视频的应用,数据中心对网络的带宽速度要求也越来越明显。传统数据中心网络百兆、千兆互连已经无法满足应用需求,现在万兆服务器已经开始普及,数据中心网络对40G/100G端口的需求日益显现。带宽越高意味着数据中心可以具有更强的处理能力,可以完成更多的业务应用。所以在数据中心里,多出几百兆的性能优势就可能为他们带来价值数百万美元的利润。

数据中心的带宽不是简单通过增加几个40G/100G互连端口就能提升上去的,它取决于数据中心网络整体的性能。实际上,很多的网络设备无法达到真正的无阻塞线速转发,这样在网络中的很多网络节点都可能存在着带宽瓶颈。近两年,各个网络设备厂商纷纷推出针对数据中心的专用设备,宣称可以达到无阻塞真正意义上的线速。即便全部部署这样的网络设备,但如果连接服务器端是千兆、万兆,而上行出口是万兆也很难提升网络的整体带宽。这就需要根据数据中心网络的实际流量需求,进行精细化部署。比如:数据中心内部各个应用服务器之间交互需要多大的带宽,应用服务器和数据中心外部交互需要多大的带宽,这样合理部署数据中心网络设备,达到最优的网络带宽。另外,数据中心网络备份不可缺少的部分,而网络备份是浪费带宽的杀手,在绝大多数的情况下,网络备份带宽都处于空闲状态,如果充分利用这部分的带宽,也是数据中心技术研究的重要课题之一。

延迟

网络延迟也是体现数据中心网络性能的重要参数,对于一些对延迟非常敏感的关键业务延迟的高低具有决定性的作用。比如,在搜索业务中,完成一次搜索过程,需要在几百台服务器上同时进行关键字搜索,而搜索的结果要在几个毫秒之内返回给搜索的发起者(其中一台服务器),这种应用对网络就是一个考验。一次搜索的数据量并不大,但在几个毫秒之内,搜索的结果要从几百台服务器发向一个服务器,对于网络设备相当于几百个端口流量打一个端口,要在几个毫秒的时间内将这些数据转发完,就要求整个数据中心的网络延迟很低的才可以。

网络延迟是指报文在传输介质中传输所用的时间,即从报文开始进入网络到它开始离开网络之间的时间,单位为毫秒。表1列了不同等级的网络延迟对应用的影响。

 

序号

延迟范围

级别

应用

1

1~30MS

极快

应用察觉不出延迟,玩交互式游戏顺畅

2

31~50MS

良好

应用察觉不出延迟,玩交互式游戏顺畅

3

51~100MS

普通

玩游戏、视频稍有停顿

4

>100MS

玩游戏掉线、视频卡等现象

表1:网络延迟等级分类

网络延迟的大小,一般是通过端到端的流量转发进行测试。如果没有专业的测试仪,常用网络延时最常用的工具就是PING了,它几乎忽略了服务器的性能对延时的影响。测试的结果非常具有参考意义。由于网络的复杂性、网络流量的动态变化和网络路由的动态选择,网络延迟随时都在不停的变化。网络延迟和网络延迟的抖动越小,那么网络的性能就越好。

丢包率

数据在网络中是以数据包为单位传输的,每包多少个字节,不多也不少。不管数据中心的网络线路有多好、网络设备有多强悍,数据都不会全部是以线性传输的,中间总是有空洞的。数据包的传输,不可能百分之百的能够完成,因为种种原因,总会有一定的损失。到遇到这种情况,网络会自动的让双方的设备根据协议来补包和重传该包。如果网络线路好、速度快,包的损失会非常小,补包和重传的工作也相对较易完成,但是,如果网络线路较差,数据的损失量就会非常大,补包工作又不是百分之百完成的。这种情况下,数据的传输就会出现空洞,造成丢包。所谓网络丢包率是数据包丢失部分与所传数据包总数的比值。正常传输时网络丢包率应该控制在一定范围内。显然丢包率越低,数据中心的网络性能越好。

缓存

缓存是指临时存储网络转发报文的存储空间,缓存是指将网络流量转发的过程进行减慢或减弱变化的过程。在数据中心应用中,网络流量并不是均匀的,而是常常伴随着突发流量,所谓的突发流量,是指在一段时间内流量总量很小,但在单位时间内却很大,甚至超过端口带宽的流量。我们知道100M的端口线速转发的网络速率是每秒14881个64字节的报文,1000M的端口线速转发的网络速率是每秒148810个64字节的报文,对于1000M的端口,如果1毫秒内收到148个报文就认为是线速,0.01毫秒内收到2个报文就认为是线速,所以当在极短的时间内收到了较多的报文就容易超线速。这时为了防止超线速丢包,缓存都发挥了作用。当出现这种情况时,为了报文不丢包,尽量减少报文重传,报文会被放入缓存中,当流量变小时,报文就会被转发出去。在数据中心的应用环境中,特别适用于缓存较大的网络设备应用。不过缓存是一把双刃剑,缓存越大,当发生超线速时,转发性能就容易下降。缓存越小,当发生线速时,就容易出现丢包。所以数据中心选择多大缓存的网络设备,应该根据实际业务的需求,选择最适合自己的网络设备。

现在的数据中心网络性能已经不能简单的通过几个参数来表示性能的好与差,数据中心网络承载着各种各样的应用业务,根据实际业务来进行网络性能的测试,得到的结果才是最真实的,性能参数测的再好也没有意义,一切都应以应用的业务效果说了算。不同的应用业务对网络的要求是不一样的,所以适当的改进数据中心的网络性能参数,对于提升数据中心的业务处理能力还是很有好处的。

关键字:网络性能数据中心

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