锐捷牛顿支撑中科院高能所的网络升级之路

  【天极网网络频道】在中国信息化发展史的卷轴上，“中国科学院高能物理研究所”(以下简称”中科院高能所”)始终占据着重要的位置。从“中国第一条国际计算机通讯线路”，到“国内第一个WWW网站的主人”,中科院高能所在时代变迁中一直是网络信息化发展的先锋。不久前，在调整和扩容高能所的网络环境时，这里又迎来了一位新的“客人”——锐捷网络“牛顿”云架构网络核心交换机(RG-N18000)，那么，这位“牛顿”究竟具备怎样的能力，来从容应对未来5至8年的科学项目的网络环境需求呢？

  考核新计算中心的“5道题”

  中科院高能所计算中心是从事网格应用、高性能计算、海量数据存储与管理、网络安全以及数据库应用等研究的机构，承担了高能所与国际合作的数据密集型高性能计算工作，同时需要负责网络环境建设、管理、维护运行任务。2015年，计算中心开始建设新一代高能物理计算和网络平台，新计算中心将具备4000个CPU的超级计算能力、超过5PB容量的海量存储能力以及万兆骨干网络。为了保障与国际相关科研机构的紧密连接，首先需要解决的，就是核心网络的升级问题。

  项目负责人表示：“高能所数据中心现有的网络环境从2008年起正式运行，由于原有设备老化问题，该网络环境的故障率、扩展性、可管理性都存在严重的不确定性。而本次数据中心网络环境设计和建设，旨在结合当前和未来数据中心的需求，从全局考虑、重新梳理和规划数据中心网络结构，建设一个逻辑和物理结构清晰、满足自动化接入控制的高可靠、高性能的智能化新型数据中心网络环境。”

  另外，这次升级项目还需要重新规划数据中心同其它网络环境(如办公网络、加速器控制网络、数据获取网络、无线网络等)之间的区域连接和接口。具体目标包括以下五个方面：

  第一、 以网络接入即服务的理念，合理制定服务的类别和逻辑关系;

  第二、 设计并实现具有健壮性、安全性和核心业务无网络单点故障的网络环境;

  第三、规划数据中心业务数据网络和数据中心管理网络，实现逻辑和物理隔离;

  第四、合理规划数据中心各逻辑区域和网络服务类别;

  第五、合理规划数据中心网络同园区其它网络区域的逻辑关系，尽量做到不同功能区域的网络环境逻辑独立、互不影响。

  牛顿来解题：凭实力说话

  “新一代数据中心网络要求具备高可靠、高带宽、低延迟、可扩展、易管理等特点，同时网络设备支持可编程控制、支持多路径互连、多路径负载均衡、IPv6、虚拟化、SDN以及统一管理等特性。在这些目标确定之后，我们进入到网络规划设计和设备选型阶段。虽然之前曾经与不少国际知名厂商都在网络项目上有过合作，但核心设备上的竞争，大家都在一条水平线上，必须用产品实力说话。”项目负责人说。

  随着中科院高能所计算中心网络升级项目的正式启动，许多网络设备厂商在超级计算业务的“高门槛”下被逐一淘汰。经过多轮评估之后，锐捷网络的RG-N18000牛顿云架构网络核心交换机，凭借业界顶尖的强大性能，以及以“简网络”为核心的产品理念，最终获得了高能所的认可。

  最后确定的网络规划方案分为管理网络和数据业务网络，管理网络采用千兆星型以太网技术实现，而数据业务网络则采用 10G/40G 星型以太网实现。

  “牛顿”来了之后

  2台RG-N18000云架构网络核心交换机，成功构建了整个网络核心交换模块，全面实现了高能物理所计算中心网络升级的目标，其高性能的特点更得到一线工作人员的高度认可。

  首先，RG-N18000采用先进的CLOS多级多平面交换架构，实现转发与控制平面完全分离，配置独立的交换网板与高密度的40G端口线卡，确保各端口间全线速无阻塞转发，并且将来可平滑扩展至100GE以太网端口，提供持续的带宽升级能力和业务支撑能力，满足了计算中心未来5至8年的应用需要。

  其次，RG-N18000支持超低时延技术，时延最低可达0.5μs，能更好的面对高性能计算的应用场景，保证了超算中心场景中高速传输的业务需求。

  最后，支持超大分布式缓存设计技术，每端口可实现200ms缓存，能更有效的应对高性能计算等网络突发流量的要求，确保突发流量不丢包。

  值得一提的是，“牛顿”使用了最新的VSU3.0(Virtual Switch Unit，虚拟交换单元)虚拟化技术，支持2.56Tbps的超大虚拟化带宽，确保了核心交换平台多业务承载的灵活性、稳定性和安全性。

  在数据中心的接入层，锐捷采用了多台RG-S6220万兆TOR交换机配合“牛顿”的工作，负责接入各类业务服务器。针对高能所数据中心大流量数据无阻塞传输的要求，RG-S6220不仅能够提供强大的缓存能力，并且支持多种先进的缓存调度机制，通过配置的调优可以保证设备缓存能力有效利用的最大化。另外，RG-S6220在1U高度内最大可提供48个万兆接口和4个40G接口，完全满足云数据中心刀片服务器、万兆服务器无阻塞上联的需求。4个40G接口可捆绑为160G的链路，连接核心交换模块RG-N18000。

  “之前我们在一些媒体上看到了不少锐捷‘牛顿’的报道，说实话，也曾对这个产品的性能指标有些怀疑。但从最终应用的效果上看，这款产品确实有很强的实力，能够满足高性能计算的高要求，最终协助我们建立起一个高速，可靠，畅通的网络平台。” 高能物理所计算中心相关工作人员对“牛顿”的良好评价，也是对民族网络企业成长的最大肯定!