2.1.3　网络拓扑

图2-4为传统的数据中心网络拓扑，思科过去一直提倡这样的拓扑，分为三层，最下面是接入层（Edge），中间是汇聚层（Aggregation），上面是核心层（Core）。典型的接入层交换机包含48个1Gb端口以及4个10Gb上行端口，汇聚层以及核心层的交换机包含128个10Gb的端口。传统三层结构的问题在于可能有很多接入层的交换机接到汇聚层，很多的汇聚层交换机接到核心层。同一个接入层下的服务器之间带宽为1Gb，不同接入层交换机下的服务器之间的带宽小于1Gb。由于同一个接入层的服务器往往部署在一个机架内，因此，设计系统的时候需要考虑服务器是否在一个机架内，减少跨机架拷贝大量数据。例如，Hadoop HDFS默认存储三个副本，其中两个副本放在同一个机架，就是这个原因。

图　2-4　数据中心网络拓扑（三层结构）

为了减少系统对网络拓扑结构的依赖，Google在2008年的时候将网络改造为扁平化拓扑结构，即三级CLOS网络，同一个集群内最多支持20480台服务器，且任何两台都有1Gb带宽。CLOS网络需要额外投入更多的交换机，带来的好处也是明显的，设计系统时不需要考虑底层网络拓扑，从而很方便地将整个集群做成一个计算资源池。

同一个数据中心内部的传输延时是比较小的，网络一次来回的时间在1毫秒之内。数据中心之间的传输延迟是很大的，取决于光在光纤中的传输时间。例如，北京与杭州之间的直线距离大约为1300公里，光在信息传输中走折线，假设折线距离为直线距离的1.5倍，那么光传输一次网络来回延时的理论值为1300×1.5×2/300000=13毫秒，实际测试值大约为40毫秒。