核心提示: 網(wǎng)絡(luò)延遲指一個(gè)數(shù)據(jù)包從用戶的計(jì)算機(jī)發(fā)送到網(wǎng)站服務(wù)器,然后再立即從網(wǎng)站服務(wù)器返回用戶計(jì)算機(jī)的來(lái)回時(shí)間。在這個(gè)過(guò)程中包括:計(jì)算機(jī)網(wǎng)卡、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、鏈路、服務(wù)器組成部分,每個(gè)部分轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)流量都要消耗時(shí)間,所有部分消耗的時(shí)間加起來(lái)就是延遲。延遲越低,自然網(wǎng)絡(luò)性能越好,響應(yīng)速度快。
網(wǎng)絡(luò)延遲指一個(gè)數(shù)據(jù)包從用戶的計(jì)算機(jī)發(fā)送到網(wǎng)站服務(wù)器,然后再立即從網(wǎng)站服務(wù)器返回用戶計(jì)算機(jī)的來(lái)回時(shí)間。在這個(gè)過(guò)程中包括:計(jì)算機(jī)網(wǎng)卡、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、鏈路、服務(wù)器組成部分,每個(gè)部分轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)流量都要消耗時(shí)間,所有部分消耗的時(shí)間加起來(lái)就是延遲。延遲越低,自然網(wǎng)絡(luò)性能越好,響應(yīng)速度快。比如過(guò)年搶火車(chē)票,有人家里裝了100M的帶寬或者使用了4G手機(jī),就容易搶到,因?yàn)楣歉删W(wǎng)上速度都差不多,但最后到個(gè)人用戶那里就因網(wǎng)而異,響應(yīng)速度快就要比別人先搶到。所以在游戲、證券期貨交易、計(jì)算中心和很多科技公司等這些地方對(duì)網(wǎng)絡(luò)延時(shí)是比較敏感的,就拿亞馬遜來(lái)說(shuō),一旦網(wǎng)絡(luò)有了100毫秒的延遲,就意味著它們可能會(huì)少賣(mài)掉1%的貨物。谷歌搜索對(duì)網(wǎng)速也要求很高,搜索頁(yè)面0.5秒的延遲可能就會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)流量20%的降幅。同樣的,如果電子交易平臺(tái)慢上五毫秒,那么一位證券經(jīng)紀(jì)人可能每毫秒就少賺400萬(wàn)美元,這一結(jié)果實(shí)在是非常驚人,比別人慢幾十毫秒都可能“失之毫厘,差之千里”。
想要縮短網(wǎng)絡(luò)延遲,需要對(duì)每個(gè)部分都做提升。我們知道光纖理論上可以按照光速30萬(wàn)公里/秒傳遞數(shù)據(jù),實(shí)際在光纖傳輸中能達(dá)到光速的70%,即超過(guò)20萬(wàn)公里/秒,這個(gè)速度也不慢,我們繞地球一周也才40萬(wàn)公里,這樣就算計(jì)算機(jī)和訪問(wèn)的服務(wù)器位于地球上距離最遠(yuǎn)的兩個(gè)位置,那延遲也不超過(guò)1秒。不過(guò)在計(jì)算機(jī)和服務(wù)器之間要經(jīng)過(guò)很多網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,就算是服務(wù)器所在的數(shù)據(jù)中心內(nèi)部,還是要經(jīng)過(guò)層層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,才能到達(dá)最終的服務(wù)器。將這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的延時(shí)加起來(lái),總延遲時(shí)間可就不短了。所以在一些特殊的行業(yè),往往需要配置一些低延遲的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,盡量減少網(wǎng)絡(luò)上的延遲,以提升網(wǎng)絡(luò)性能,尤其是處于這些科技、證券行業(yè)里的數(shù)據(jù)中心。
在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還不發(fā)達(dá)的時(shí)代,網(wǎng)絡(luò)是否可達(dá)是人們最為關(guān)心的事情,而現(xiàn)在人們更為關(guān)注的是網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn),低延遲概念也是近幾年才逐漸開(kāi)始映入人們的眼簾,并迅速走紅。如今,在很多數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型時(shí),延遲已經(jīng)成為一項(xiàng)必選項(xiàng)進(jìn)行考核和測(cè)試,延遲大的設(shè)備將不能過(guò)關(guān)。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備主要分為路由器和交換機(jī)兩大類(lèi),路由器采用的是CPU軟件處理數(shù)據(jù),延遲取決于CPU的處理速度,一般核心路由器的延遲會(huì)控制在1毫秒以內(nèi)(無(wú)擁塞的情況下),而交換機(jī)采用的是專用的轉(zhuǎn)發(fā)芯片處理數(shù)據(jù),處理效率要高得多,一般是幾個(gè)微妙到幾十個(gè)微妙。思科早在2012年就推出了最低延遲的交換機(jī)Cisco Nexus 3548,其采用Algorithm Boost技術(shù),專為支持高性能計(jì)算、高性能交易和大數(shù)據(jù)環(huán)境而設(shè)計(jì)。其在二三層網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)中,延遲最低可至190納秒,一下子將交換機(jī)的延遲降低了十多倍,這個(gè)數(shù)據(jù)直到2015年才被Exablaze打破,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商Exablaze在其ExaLINK Fusion網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)上,實(shí)現(xiàn)了110納秒的二層轉(zhuǎn)發(fā),為市場(chǎng)提供了更多的選擇。去年來(lái)自悉尼的Metamako推出了超快速的交換機(jī),將數(shù)據(jù)從交易所傳送到電子交易商時(shí),信息從一端傳輸?shù)搅硪欢藘H僅需要4納秒(相當(dāng)于十億分之四秒)左右,基本已經(jīng)達(dá)到了傳輸極限。
翻開(kāi)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)展史,可能提供納秒級(jí)數(shù)據(jù)處理的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備少之又少,之所以這樣有三方面的原因:一是CPU芯片性能問(wèn)題,CPU的速度很難滿足納秒級(jí)的數(shù)據(jù)處理,路由器的CPU已夠強(qiáng)大,但是還是不能達(dá)到納秒級(jí)的收發(fā)數(shù)據(jù)的速度,更談不上還要對(duì)數(shù)據(jù)做計(jì)算處理,所以在路由器上根本沒(méi)法實(shí)現(xiàn);二是使用專用芯片的交換機(jī),研發(fā)低延遲的芯片要耗費(fèi)大量的人力、物力,甚至還無(wú)法最終研發(fā)出來(lái),研發(fā)這類(lèi)芯片的成本很高,所以專用芯片廠商更愿意將精力放在普通的通用芯片上,需求數(shù)量大、利潤(rùn)高;三是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備延遲達(dá)到微秒級(jí),已經(jīng)可以滿足絕大部分業(yè)務(wù)的應(yīng)用,所以低延遲的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備市場(chǎng)需求量很小,雖然思科在2012年早早推出了低延遲專用的交換機(jī),但市場(chǎng)需求并不旺盛,而且這類(lèi)交換機(jī)研發(fā)成本很高,自然銷(xiāo)售的價(jià)格要比正常交換機(jī)高出不少,這也使很多數(shù)據(jù)中心客戶轉(zhuǎn)而選擇其它普通類(lèi)型的交換機(jī)。
網(wǎng)絡(luò)設(shè)備雖然是數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的重要組成部分,但不是全部,僅降低網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的延遲是不夠的,需要對(duì)整個(gè)傳輸環(huán)節(jié)進(jìn)行改善。雖然光纖傳遞部分已經(jīng)很難有提升空間了,但在服務(wù)器和計(jì)算機(jī)兩邊的網(wǎng)卡上還有文章可做。現(xiàn)在服務(wù)器和計(jì)算機(jī)也推出了一些低延遲的網(wǎng)卡產(chǎn)品,將延遲降到了1微妙以下(一般是萬(wàn)兆網(wǎng)卡),依然還有提升空間。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備已經(jīng)可以達(dá)到4納秒了,如果服務(wù)器和計(jì)算機(jī)網(wǎng)卡不能大幅提升,即使用了4納秒延時(shí)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備也沒(méi)有意義。只有將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)傳輸過(guò)程中每個(gè)部分延時(shí)都降低下來(lái),才有意義。
降低數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)延時(shí)是否重要?答案是肯定的,當(dāng)然重要。但在當(dāng)前數(shù)據(jù)中心發(fā)展的形勢(shì)下。與其它技術(shù)相比,降低網(wǎng)絡(luò)設(shè)備延時(shí)并不是最為急迫的事情,現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的延時(shí)水平仍可以滿足絕大部分業(yè)務(wù)部署需求。在很多數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型時(shí),雖然已經(jīng)將延時(shí)性能作為一項(xiàng)考核指標(biāo),但這個(gè)指標(biāo)參數(shù)定的不高,絕大多數(shù)設(shè)備都可以滿足。不過(guò),隨著數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)發(fā)展不斷成熟,尤其是隨著SDN、虛擬化、VXLAN等新技術(shù)成熟落地后,對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的要求會(huì)不斷提高,相信延時(shí)指標(biāo)考核也會(huì)越來(lái)越嚴(yán)格,對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的延時(shí)性能要求會(huì)越來(lái)越高。
來(lái)源:中國(guó)IDC圈
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