为多千兆校园网设计更灵活的核心

一系列因素正在使作为网络架构基础的校园核心承受越来越大的压力。其中包括引入具有高吞吐率的新 Wi-Fi 6 接入点 (AP)、物联网设备的激增、快速迁移到云以及正在摆脱基于机箱的交换机的不断发展的数据中心。下面让我们仔细看看这些趋势。

Wi-Fi 6 (802.11ax)

Wi-Fi 4 (802.11n) 接入点于 2009 年首次推出，可提供高达 600 兆比特/秒的吞吐率。因此，一个千兆以太网端口（现在大多数企业交换机的标准配置）足以防止交换机端出现瓶颈。 Wi-Fi 5 (802.11ac) Wave 2 AP——于 2013 年上市——实现了超过 1 Gb/s 的吞吐率。这些速度在 AP 和一个千兆交换机端口之间造成了潜在的性能瓶颈。反过来，这激发了人们对多千兆位交换技术的兴趣，并推动了 802.3bz 标准在 2.5/5/10 千兆位以太网 (GbE) 端口上的采用。

下一代 Wi-Fi 6 AP (802.11ax) 已经开始出货，IDC 预测 Wi-Fi 6 (802.11ax) 部署将在 2019 年显着增加，到 2021 年将成为主要的企业 Wi-Fi 标准。新的 Wi-Fi 6 (802.11ax) 标准的容量比其前身 Wi-Fi 5 (802.11ac) 增加了四倍，这使得以太网交换机上对多千兆端口的需求更加迫切。许多组织都在努力通过购买多千兆交换机来主动消除潜在瓶颈——甚至在部署 Wi-Fi 6 AP 之前。

也许并不奇怪，端口速度的提高正在推动对更快的聚合和核心网络的需求。校园网络客户意识到需要将骨干基础设施升级到 40 GbE 和 100 GbE，以处理网络边缘增加的吞吐量。

物联网和 LTE

除了具有更快吞吐量的新一代无线 AP 之外，物联网设备及其生成的数据的激增对校园网络提出了前所未有的需求，导致了延迟等问题。例如，这些设备与 4K 视频流或监控视频应用程序等应用程序相结合，为机器学习模型提供支持，预计到 2021 年每月互联网流量将达到 278,000 PB。虽然许多物联网设备以无线方式连接，但有些设备旨在插入直接进入以太网，从而增加了对校园网络附加数据的需求。

还应注意的是，随着 CBRS（私有 LTE+5G）于 2019 年到来并开始通过本地交换机路由回程流量，校园网络可能会承受更大的压力。简而言之，CBRS 提供了利用 3.5 GHz 频谱的机会，并使组织能够建立自己的 LTE 网络。这使其成为蜂窝信号微弱或频谱有限但数据需求不限的建筑内和公共空间应用的理想选择。

云和不断发展的数据中心

校园网络也受到关键任务应用程序向云的持续迁移的影响。尽管向基于云的应用程序的转变导致大型内部部署数据中心的规模显着缩小，但本地数据中心仍在继续运行，尽管容量有所下降。此外，有效使用云应用需要始终在线、可靠、高速和低延迟地访问异地服务器。

虽然云的增长意味着本地数据中心变得更加精简，但行业趋势表明，更多的组织将拥有相对较小的 IT 团队来管理服务器。这将需要更简单、更灵活的网络选项，以通过 10GbE 和 25GbE 连接服务器和存储系统。幸运的是，超大规模数据中心的增长及其 100GbE 和 25GbE 的大规模部署正在降低相关收发器的成本，有助于降低园区网络 100GbE 的成本。

机箱已出，可堆叠交换机已入

随着数据中心变得更精简，大型机箱式交换机的购买和维护成本太高，配置和管理也过于复杂。事实上，传统企业网络的架构是在核心和聚合（以及数据中心）利用基于机箱的交换机，并提供可靠、高速的路由功能。然而，这种范式迫使企业预先支付大量资金来购买通常从未被充分利用的能力，并在达到最大能力时导致强制进行叉车升级。

幸运的是，商用网络处理器的最新进展提供了将这些功能打包成更灵活和可堆叠的固定外形的技术。此类交换机使企业能够采用简化的按需付费模式，从而简化下一代交换机的部署并提供更灵活的网络拓扑。此外，当今市场上的某些交换机可为每个堆栈最多 12 个交换机提供线性扩展。那些通过标准以太网电缆和光学器件提供堆叠的产品允许客户在多个配线间以及楼层和建筑物之间进行长距离堆叠，从而简化管理。

还可将可堆叠交换机设计为通过跨堆叠的在线软件升级来确保高可用性。这使得软件升级变得简单——一次一个开关——而无需任何停机时间。简而言之，可堆叠交换机以更灵活、可扩展的设计提供机箱的功能，需要更少的前期投资，以及更低的电源和冷却要求。

结论

随着网络的发展和适应新的用户需求和设备要求，园区核心承受着越来越大的压力。其中包括 Wi-Fi 6 接入点 (AP) 的引入，其容量比 Wi-Fi 5 (802.11ac) 增加了四倍，以及物联网设备的激增及其生成的 PB 级数据。此外，随着关键任务应用程序继续迁移到云，校园网络必须提供对异地服务器的始终在线、可靠、高速和低延迟的访问。随着数据中心变得更精简，大多数大型机箱式交换机现在购买维护成本太高，配置和管理也过于复杂。这些因素需要一个灵活、可扩展且易于管理的高性能园区核心。

Siva Valliappan 是 Ruckus 有线产品部的副总裁。在加入 Brocade/Ruckus 之前，Siva 在思科担任产品管理总监，负责思科企业以太网固定交换机系列的软件、云管理和网络服务。他还是 Cisco 的第一位 IOS 安全产品经理和 Cisco IOS 安全解决方案背后的关键架构师。 Siva 拥有圣克拉拉大学计算机工程学士学位，并且是路由和交换领域的思科认证互联网专家 (#2929)。