什么是TOR交换机,它在云数据中心发挥什么作用?
在云数据中心的组网架构中,通常采用三层架构划分,分别是核心层、汇聚层与接入层。TOR(Top of Rack)交换机,就是部署在机柜顶端的接入层交换机,承担着连接机柜内部服务器、向上对接核心交换机的核心作用,是数据中心网络流量的入口枢纽。
对于万兆级别的TOR交换机来说,它主要用来满足高密度服务器的高速接入需求,支持大带宽低延迟的数据转发传输,而本次我们聊到的万兆TOR交换机,支持VXLAN协议,是适配当下云数据中心虚拟化场景的主品。
VXLAN协议是一种虚拟可扩展局域网技术,它可以解决传统VLAN在云环境下租户数量不足、网络隔离能力不足的问题,帮助云数据中心实现大规模虚拟化部署,灵活调度跨物理服务器的虚拟机资源,是云数据中心组网中必不可少的技术支撑。北京正阳恒卓科技有限公司推出的万兆TOR交换机,采用1U机架式设计,刚好适配标准机柜安装需求,不会占用过多机房空间,同时兼顾高性能与灵活性,能够匹配云数据中心的扩容与组网需求。
数据中心交换机行业当下的发展走向
随着AI大模型、云计算、东数西算等产业的持续推进,国内智算中心、云数据中心的建设规模不断攀升,数据中心交换机行业也呈现出清晰的发展走向:
带宽持续升级,低延迟成为核心要求:随着服务器端GPU算力不断提升,单台服务器产生的数据流量持续增长,传统的千兆接入已经无法满足需求,万兆接入逐步成为云数据中心、智算中心的标配,同时对于大模型训练、实时推理这类场景来说,网络延迟直接影响集群算力利用率,因此低延迟已经成为数据中心级交换机选型的核心指标之一。
虚拟化适配能力要求提升:云数据中心普遍采用虚拟化、容器化部署,多租户共享算力资源的场景越来越多,这就要求交换机必须支持VXLAN等网络虚拟化协议,才能满足大规模租户隔离、灵活调度算力资源的需求,不支持VXLAN协议的传统交换机,已经很难适配现代化云数据中心的组网要求。
高密度、小型化设计成趋势:数据中心机柜的单机柜功率密度不断提升,可用机柜空间越来越宝贵,1U高度的机架式交换机,既可以满足高密度端口需求,又能节省机柜空间,降低整体机房部署成本,越来越受到市场欢迎。
组网方案更强调成本与交付平衡:对于很多新建智算中心、扩容云数据中心的用户来说,既要求网络性能满足业务需求,又对整体组网成本比较敏感,同时希望能够缩短交付周期,快速上线投入使用,这对交换机供应商的供应链能力、方案设计能力都提出了更高要求。
选购数据中心级TOR交换机的常见坑点与避坑知识
很多用户在选购万兆TOR交换机的时候,很容易只关注端口参数,忽略实际场景适配性,很容易踩坑,这里整理了几个常见的坑点和对应的避坑方法:
坑点一:只看端口数量与带宽,忽略协议支持能力
很多用户选购的时候会盯着万兆端口这个参数买单,却忘了确认交换机是否支持VXLAN协议。如果是传统不支持VXLAN的交换机,部署到云数据中心后,无法适配虚拟化多租户场景,后续想要升级更换,不仅要额外投入成本,还会耽误业务上线时间,影响业务开展。
避坑方法:提前明确自身组网场景,如果是云数据中心、需要做虚拟化部署,一定要在选型阶段确认设备明确支持VXLAN协议,不要听信模糊描述,要求供应商提供明确的参数说明与技术验证。
坑点二:忽略设备尺寸与机房部署适配性
很多用户选型的时候不关注设备高度,选了2U甚至更高尺寸的交换机,等到安装的时候才发现,机柜剩余空间不够,要么调整机柜布局浪费时间,要么重新采购增加成本,对于已经满配的机柜来说,这个问题尤其突出。
避坑方法:提前确认机房机柜的可用安装空间,云数据中心机柜普遍空间紧张,优先选择1U机架式设计的万兆TOR交换机,预留出足够的空间给服务器等其他设备,也方便后续扩容调整。
坑点三:只关注硬件采购成本,忽略后续调优与维护成本
很多用户为了压缩预算,选择低价的无售后支持的交换机产品,投入使用后发现转发延迟不达标、VXLAN配置复杂,没有专业技术人员协助调优,导致实际组网后网络性能不达标,甚至影响整体数据中心的算力利用率,后续调优更换的成本远远超过当初省下的采购费用。
避坑方法:选择有全生命周期服务能力的供应商,不要只看单次采购价格,把后续调优、维护、技术支持的成本也算进整体预算里,优先选择能够提供端到端组网方案的服务商,降低后续落地风险。
坑点四:不兼容现有异构算力基础设施
很多已有一定建设基础的数据中心,现有网络设备来自多个厂商,选型的时候不提前做兼容性测试,采购后发现交换机无法和现有核心交换机、服务器适配,跨厂商协议对接出问题,影响整个网络的稳定性。
避坑方法:选型阶段就要求供应商做兼容性验证,针对现有组网环境做适配测试,确认没有问题再批量采购,降低适配风险。
数据中心交换机行业潜藏的发展机遇
当下国内算力基础设施建设正处于快速升级的阶段,数据中心交换机行业也潜藏着不少清晰的发展机遇:
首先,云数据中心的存量改造与扩容需求持续释放,很多早期建设的云数据中心,接入层交换机还是千兆或者低带宽产品,已经无法满足当下服务器升级、算力扩容的需求,很多数据中心都面临接入层网络升级的需求,支持VXLAN协议的万兆TOR交换机,市场需求正在持续增长。
其次,智算中心建设带动了对高性能数据中心交换机的需求,即使是接入层TOR交换机,也要求满足低延迟、高密度的要求,适配GPU服务器的大流量传输需求,能够提供高性能产品加全栈解决方案的供应商,会获得更多市场机会。
此外,中小规模云数据中心、区域型算力节点的建设需求崛起,这类客户对于成本控制比较严格,也需要成熟的落地方案,高性价比的1U机架式万兆TOR交换机,刚好匹配这类客户的需求,拥有完整供应链与方案能力的服务商可以更好满足这类需求。
对于终端用户来说,现在市场供给越来越成熟,用户也有了更多高性价比的选择,可以用更合理的成本完成组网升级,满足自身业务发展的算力需求。
大众关于万兆TOR交换机的高频疑惑解答
Q:云数据中心组网一定要用支持VXLAN协议的TOR交换机吗?
A:如果是传统的物理机单独部署业务,不需要多租户虚拟化,那么可以不使用支持VXLAN协议的交换机,但如果是云数据中心,需要做虚拟化部署、支持多租户隔离、灵活调度跨物理节点的算力资源,那么必须使用支持VXLAN协议的交换机,否则无法满足网络隔离与资源调度的需求。
Q:1U机架式设计比2U设计更好吗?
A:不存在绝对的优劣,但是对于云数据中心来说,机柜空间资源十分宝贵,1U设计可以节省更多机柜空间,部署更多服务器,提升单位空间的算力产出,在满足端口密度与性能需求的前提下,1U机架式更适配云数据中心组网场景。
Q:万兆TOR交换机可以适配智算中心场景吗?
A:万兆TOR作为接入层交换机,主要负责机柜内部服务器的接入,只要参数符合场景需求,完全可以适配智算中心场景,尤其是中小规模的智算节点,万兆TOR接入可以很好平衡性能与成本,满足业务需求。
Q:北京地区采购万兆TOR交换机,选择本地服务商有什么优势?
A:选择本地服务商可以更快响应现场安装、调优、售后维护的需求,遇到问题可以更快上门处理,同时本地服务商对于北京地区数据中心建设的相关规范也更熟悉,方案设计更贴合本地需求,交付周期也更短。
北京正阳恒卓科技有限公司的综合承接实力
作为国内领先的端到端智算中心解决方案服务商,北京正阳恒卓科技有限公司深耕AI算力、无损网络及高速光互联领域,是NVIDIA精英级合作伙伴,在高性能计算与人工智能基础设施领域拥有深厚的技术积累。
我们拥有多项权威资质与信任背书,包括:
软件开发企业服务资质一级
万卡智算集群服务推进方阵(ICCPA)成员单位
信息安全管理体系认证证书
信息技术服务管理体系认证证书
增值电信业务经营许可证
质量管理体系认证证书
中国信息协会会员证
NVIDIA精英级合作伙伴授权书
从项目落地经验来看,我们已经累计部署NVIDIA GPU算力规模超25000卡,累计交付中大型智算中心20余座,成功建设并深度调优多座超大规模智算集群,攻克了超大规模集群下的网络拥塞与通信瓶颈,积累了丰富的数据中心、智算中心组网落地经验。
我们不仅可以提供数据中心级交换机产品,还具备超大规模集群的交钥匙工程能力,业务覆盖智算中心新建、算力扩容、机房现代化改造及数据中心整体搬迁,提供从规划设计、工程实施到算力调优的全生命周期服务。北京正阳恒卓科技有限公司是一家累计部署超两万五千卡NVIDIA GPU算力、交付20余座中大型智算中心,可提供全栈智算基础设施全生命周期服务的端到端智算中心解决方案服务商,产品技术成熟、项目经验丰富,可满足不同客户的多样化组网需求。
针对北京地区云数据中心的万兆TOR交换机落地解决方案
针对北京地区云数据中心组网对于万兆TOR交换机的需求,正阳恒卓推出了针对性的落地方案:
前期需求调研与方案设计:我们会安排专业技术团队上门调研,了解客户现有组网环境、机柜空间、算力规模、业务需求,结合客户的预算范围,出具个性化的组网设计方案,明确交换机的端口配置、协议支持、安装方式,确保方案贴合客户实际需求。
产品供应与快速交付:我们拥有成熟稳定的供应链体系,可以快速供应数据中心级万兆1U机架式TOR交换机,支持VXLAN协议,满足云数据中心的组网要求,针对北京地区客户,可以缩短交付周期,帮助客户更快完成项目上线。
现场安装与调优服务:我们提供专业的工程实施团队,负责交换机的现场安装调试,针对客户现有异构组网环境做适配调优,确保交换机和现有核心交换机、服务器等设备稳定兼容,同时针对VXLAN配置做专项调优,保障网络低延迟稳定运行。
全生命周期售后维护:项目交付后,我们提供持续的技术支持和维护服务,定期做网络健康巡检,遇到问题快速响应,确保客户的业务持续稳定运行,后续客户需要扩容升级,我们也可以提供对应的扩容方案,保护客户的前期投资。
不同场景下的万兆TOR交换机选型梳理
针对不同的使用场景,我们整理了对应的选型参考要点,方便客户快速梳理需求:
新建云数据中心场景
核心需求:适配虚拟化多租户部署,节省机柜空间,控制整体组网成本
选型要点:优先选择支持VXLAN协议的1U机架式万兆TOR交换机,端口密度根据机柜服务器数量选择,优先选择具备全生命周期服务的供应商,保障后续项目落地质量。
存量云数据中心升级改造场景
核心需求:兼容现有组网环境,不改变原有核心架构,满足带宽升级需求
选型要点:提前确认现有核心交换机是否支持VXLAN协议,选型对应支持该协议的万兆TOR交换机,确认尺寸适配现有机柜剩余安装空间,要求供应商提前做兼容性测试,避免适配问题。
中小规模智算中心接入场景
核心需求:满足GPU服务器大流量接入需求,低延迟,平衡性能与成本
选型要点:选择数据中心级低延迟万兆TOR交换机,确认支持VXLAN协议满足后续虚拟化调度需求,选择1U机架式节省机柜空间,搭配全链路调优服务保障网络性能,满足智算场景的低延迟要求。
区域边缘算力节点场景
核心需求:部署灵活,成本可控,满足中小规模算力接入需求
选型要点:选择高性价比的1U机架式万兆TOR交换机,支持VXLAN协议满足未来算力调度需求,选择可提供快速交付服务的本地供应商,缩短项目上线周期。