我們正處于一個(gè)前所未有的信息大爆炸時(shí)代，全球數(shù)據(jù)中心的流量年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到了33%，每三年流量就會(huì)翻一倍。而數(shù)據(jù)中心部署的絕大多數(shù)應(yīng)用系統(tǒng)的流量模型都有一定的周期性。在大部分情況下，流量都比較平穩(wěn)，但在一些特定的時(shí)間段突發(fā)達(dá)到流量洪峰，受限于數(shù)據(jù)中心處理能力和運(yùn)營(yíng)成本的考慮，數(shù)據(jù)中心不可能無(wú)限制地?cái)U(kuò)大網(wǎng)絡(luò)帶寬，而且業(yè)務(wù)的變化也使得數(shù)據(jù)中心無(wú)法準(zhǔn)確評(píng)估出洪峰出現(xiàn)的峰值和精準(zhǔn)時(shí)間，這樣給數(shù)據(jù)中心帶來(lái)的直接影響就是網(wǎng)絡(luò)擁塞，甚至業(yè)務(wù)中斷。在數(shù)據(jù)中心不進(jìn)行擴(kuò)容的情況下，如何解決或者緩解這樣的問(wèn)題呢？億恩IDC資訊將給大家分享一些解決的方法。

數(shù)據(jù)中心在突發(fā)流量、大流量的情況下出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁塞。首先：要在網(wǎng)絡(luò)部署上盡量避免出現(xiàn)多端口同時(shí)打一個(gè)端口的情況，高速端口向低速端口發(fā)送數(shù)據(jù)的情況，當(dāng)然通過(guò)這種端口調(diào)整想消除擁塞是不可能的，只能是緩解。其次：在容易出現(xiàn)擁塞的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)部署大緩存的設(shè)備，在洪峰到來(lái)時(shí)，通過(guò)緩存來(lái)減少擁塞，這種方式對(duì)于短時(shí)間突發(fā)流量非常有效，但對(duì)于持續(xù)性的擁塞無(wú)能為力。再次：通過(guò)對(duì)業(yè)務(wù)流量進(jìn)行細(xì)分，保證高優(yōu)先級(jí)的業(yè)務(wù)先處理。比如數(shù)據(jù)中心里有兩種業(yè)務(wù)，一是郵箱系統(tǒng)，另一個(gè)是業(yè)務(wù)審批系統(tǒng)。業(yè)務(wù)審批系統(tǒng)非常重要，不能出現(xiàn)中斷，因此可以提升業(yè)務(wù)審批系統(tǒng)的優(yōu)先級(jí)，優(yōu)先處理。當(dāng)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁塞時(shí)，影響的可能是郵箱系統(tǒng)，但業(yè)務(wù)審批系統(tǒng)不會(huì)受到影響。這種技術(shù)是數(shù)據(jù)中心里最常用的應(yīng)用技術(shù)，是用來(lái)解決網(wǎng)絡(luò)延遲和擁塞等問(wèn)題的一種技術(shù)，那么下面就主要對(duì)這種技術(shù)進(jìn)行一下探討。

要對(duì)不同業(yè)務(wù)做優(yōu)先級(jí)區(qū)分，就需要通過(guò)一些特定信息標(biāo)識(shí)區(qū)分這些業(yè)務(wù)。常用的有四種方法：802.1P、DSCP、802.11e、EXP，這四種方法分別應(yīng)用于不同的場(chǎng)合。802.1P主要應(yīng)用于二層網(wǎng)絡(luò)，DSCP應(yīng)用于三層網(wǎng)絡(luò)，802.11e應(yīng)用于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，EXP應(yīng)用于MPLS網(wǎng)絡(luò)。

802.1P是流量?jī)?yōu)先權(quán)控制標(biāo)準(zhǔn)，工作在TCP/IP中的第二層中，可以為二層網(wǎng)絡(luò)提供流量?jī)?yōu)先級(jí)和動(dòng)態(tài)組播過(guò)濾服務(wù)。802.1P是802.1Q標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)充協(xié)議，802.1Q定義了VLAN標(biāo)簽，802.1P則在VLAN標(biāo)簽中增加了3個(gè)比特的優(yōu)先級(jí)。我們知道所有的流量在以太網(wǎng)中都是帶著VLAN標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)的，因此通過(guò)VLAN標(biāo)簽里的優(yōu)先級(jí)就可以區(qū)分流量，這里只有3個(gè)比特的優(yōu)先級(jí)，所以只能將流量最多分為8個(gè)等級(jí)，0最低，7最高。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備收到帶有802.1P優(yōu)先級(jí)的流量，就會(huì)根據(jù)優(yōu)先級(jí)進(jìn)行擁塞管理，保證高優(yōu)先的流量先通過(guò)。

IETF在1998年發(fā)布了Diff-Serv的QOS分類標(biāo)準(zhǔn)，定義在RFC2474和RFC2475中。它在每個(gè)數(shù)據(jù)包IP頭部的服務(wù)類別TOS標(biāo)識(shí)字節(jié)中，使用8個(gè)比特來(lái)區(qū)分流量?jī)?yōu)先級(jí)，這就是DSCP.DSCP位于以太網(wǎng)IP頭中，適用于IPV4/IPV6的三層網(wǎng)絡(luò)。8個(gè)比特中實(shí)際上只有6位用于標(biāo)注優(yōu)先級(jí)，剩余2位保留給ECN，這樣6個(gè)比特可以講流量分為48個(gè)等級(jí)。

無(wú)線局域網(wǎng)WLAN技術(shù)目前已經(jīng)非常普及，WLAN技術(shù)也得到了飛速的發(fā)展，形成了一系列應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，從802.11B、802.11A到802.11H、802.11N、802.11E等，802.11E是IEEE推出的無(wú)線通用標(biāo)準(zhǔn)，相比其它的無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)，802.11E增加了服務(wù)質(zhì)量的定義，提出了兩種新的二層接入機(jī)制：增強(qiáng)型分布式協(xié)調(diào)訪問(wèn)EDCA和混合協(xié)調(diào)功能控制信道訪問(wèn)HCCA，增加了一些新的優(yōu)先級(jí)參數(shù)。如EDCA就是采用8種用戶優(yōu)先級(jí)來(lái)接入無(wú)線媒體，為不同的業(yè)務(wù)類型提供不同的業(yè)務(wù)登記，使得那些實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)有較高的優(yōu)先級(jí)接入信道。

EXP是MPLS網(wǎng)絡(luò)專有的優(yōu)先級(jí)，位于MPLS標(biāo)簽內(nèi)，MPLS流量就是增加了一個(gè)或多個(gè)長(zhǎng)度為4字節(jié)的MPLS頭的IP包，仍屬于以太網(wǎng)報(bào)文。在增加了MPLS頭后，IP包在傳送之前需要被封裝在二層PDU中，因此常常將MPLS頭稱為墊片。EXP有3比特長(zhǎng)度也是為了與IP頭中的3比特IP優(yōu)先級(jí)以及802.1P的3特別優(yōu)先級(jí)兼容。默認(rèn)情況下，當(dāng)一個(gè)普通IP報(bào)文進(jìn)入MPLS網(wǎng)絡(luò)時(shí)，邊緣網(wǎng)絡(luò)設(shè)備會(huì)將IP報(bào)文中的優(yōu)先級(jí)復(fù)制到MPLS頭中的EXP中，反之亦然。當(dāng)然網(wǎng)絡(luò)設(shè)備也可以肯定流量特征設(shè)置EXP的優(yōu)先級(jí)。

有了這些優(yōu)先級(jí)的定義規(guī)則，就可以對(duì)數(shù)據(jù)中心的具體業(yè)務(wù)進(jìn)行細(xì)分。在接入網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上或者服務(wù)器上對(duì)重要的業(yè)務(wù)打上高優(yōu)先級(jí)，不重要的業(yè)務(wù)給出低優(yōu)先級(jí)，讓業(yè)務(wù)流量在整個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程中都帶著優(yōu)先級(jí)。接下來(lái)就需要在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上進(jìn)行優(yōu)先級(jí)信任，對(duì)不同的網(wǎng)絡(luò)流量信任不同的優(yōu)先級(jí)，如在二層網(wǎng)絡(luò)中，信任802.1P，在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，信任802.11E.網(wǎng)絡(luò)設(shè)備根據(jù)流量自身帶有優(yōu)先級(jí)進(jìn)行隊(duì)列映射?，F(xiàn)在數(shù)據(jù)中心所有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都支持優(yōu)先級(jí)映射，一般網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi)部會(huì)有本地優(yōu)先級(jí)的概念，根據(jù)進(jìn)入設(shè)備流量自身所帶的優(yōu)先級(jí)將流量映射到本地隊(duì)列中，本地隊(duì)列用于指導(dǎo)流量的轉(zhuǎn)發(fā)，映射到高優(yōu)先級(jí)隊(duì)列的流量?jī)?yōu)先轉(zhuǎn)發(fā)。這些技術(shù)只有在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞時(shí)才會(huì)發(fā)揮作用，如果流量沒(méi)有超過(guò)網(wǎng)絡(luò)帶寬，無(wú)論是高優(yōu)先級(jí)的業(yè)務(wù)還是低優(yōu)先級(jí)的業(yè)務(wù)，全部都會(huì)完成轉(zhuǎn)發(fā)。

隨著數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)量越來(lái)越大，部署優(yōu)先級(jí)技術(shù)是非常必要，這將減少在業(yè)務(wù)高峰期可能引發(fā)的故障，通過(guò)優(yōu)先級(jí)技術(shù)可以保證在網(wǎng)絡(luò)擁塞時(shí)，重要的業(yè)務(wù)仍不會(huì)受到影響。減少網(wǎng)絡(luò)帶寬瓶頸給數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)帶來(lái)?yè)p失。數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)量每天都在增長(zhǎng)，若不增加網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投入，遲早有一天數(shù)據(jù)中心會(huì)面臨著這類問(wèn)題。優(yōu)先級(jí)技術(shù)不失是一種節(jié)省成本，緩解網(wǎng)絡(luò)帶寬瓶頸的好方法，它就像是高速公路上的應(yīng)急車道，有緊急業(yè)務(wù)的車輛走應(yīng)急車道，優(yōu)先通行。當(dāng)然，網(wǎng)絡(luò)資源總是有限的，有得必有失，數(shù)據(jù)中心管理者需要根據(jù)各種業(yè)務(wù)的特點(diǎn)來(lái)對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行合理的規(guī)劃和分配，利用好這個(gè)技術(shù)。

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