中國有句俗話“要想富，先修路”，對于數據中心，修好網絡入口帶寬這條信息傳輸的高速道路非常重要，尤其不能在出入口設卡。隨著數據中心業務不斷增長，內部不斷進行升級和擴容，出入口的帶寬也要隨之提升，否則就會出現擁塞。在數據中心帶寬建設方面，聰明的人類已經想出了多種提升網絡帶寬的方法，本文將一一呈現。
網絡技術經過了短短幾十年的發展，單端口的網絡帶寬已經由當初的10M發展到了40G/100G，增長了近1萬倍。10M到100G意味著，在網絡設備連接的兩個服務器之間傳遞文件，如果不考慮服務器性能因素，一個10G的視頻大片，在100G帶寬上傳輸瞬間就能完成，花費0.1秒，如果放到10M帶寬上傳輸，則要1000秒，近20分鐘。所以提升單端口的帶寬也可以實現網絡擴容。比如：原來數據中心的網絡出口原來采用的是10G互連，現在改為40G或者100G互連，這樣在不改變布線的情況下，就可以將帶寬提升4~10倍，這種方式不用改變現有的網絡配置，只需要更換兩邊可以支持40G/100G的網絡設備，一般數據中心的網絡總的出入口都是框式的高端路由器或交換機，直接增加一塊包含有40G/100G端口的板卡就可以了，非常方便。當然，有些較老的設備未必能支持40G/100G的擴容，就需要整機更換網絡設備了。
增加支持40G/100G的端口需要數據中心購入新設備，增加數據中心運營成本。而采用鏈路聚合技術，則只需要增加幾條網絡布線，成本更低。鏈路聚合技術也稱主干技術或者捆綁技術，其實質是將兩臺設備間的數條物理鏈路“組合”成邏輯上的一條數據通路，稱為一條聚合鏈路，從而實現增加鏈路帶寬的目的，幾乎所有的網絡設備都支持鏈路聚合技術。鏈路聚合分為二層鏈路聚合和三層路由口聚合兩種技術，二層聚合的成員端口全部為二層以太網接口，三層聚合的成員端口全部為三層路由接口。無論是二層還是三層，實現的目的都是增加了網絡帶寬。通過鏈路聚合可以將多個端口聚合到一起，使得網絡帶寬成倍增長。比如數據中心原來采用的是單端口10G做出口，通過8個10G端口做鏈路聚合，就可以使得網絡帶寬達到80G，提升8倍。而這個調整過程只需要增加聚合配置，然后增加幾個光模塊和互連光纖就可以完成，這是一種在數據中心普遍采用的技術。
如果通過以上兩種方式完成數據中心帶寬擴容，那么是多么容易的事情。但是，實際上有時我們要考慮投入的成本，以及數據中心連接的運營商網絡的實際情況，有時聚合對接無法完成，所以就要再考慮其它方法。二層出口為了避免引入環路，只能通過配置不同VLAN的方式達到增加帶寬的目的。比如原來的網絡出口是VLAN 100，再增加一個端口，配置VLAN 101，通過配置將部分流量轉移到VLAN 101中來，這樣涉及數據中心內部全網絡的配置整改，同時運營商部分也要配置整改，這樣修改的工作量大、周期長，這樣也可以實現帶寬倍增的效果。由于VLAN最多可以配置4094個，比鏈路聚合規模更大（有的設備鏈路聚合最多只支持8個端口），只要配置時注意避免產生環路即可。在數據中心的新技術中，TRILL技術很好地解決了傳統STP的帶寬浪費的問題，并很好地增加了網絡帶寬。STP協議在正常工作時，會阻塞一半的網絡端口，造成了網絡帶寬的浪費。而TRILL技術也不會，其可以實現同一個VLAN內多路徑同時轉發，同時還可以避免產生環路。所以二層出口若能部署TRILL技術，也可以在不同端口上部署相同的VLAN，也可以達到增加帶寬的目的。這樣做的好處就是數據中心內部不再需要將全部配置進行更改，工作量和風險都很小。
三層出口可以通過等價路由的方式增加帶寬，對于相同的一條路由，可以有多條路徑可達，這就是等價路由。要成為等價路由的成員端口，需要讓多條路由形成等價，路徑開銷要保持一致。形成等價路由后，三層流量可通過HASH的方式來選擇具體的下一跳路由，這樣確保流量均勻，避免出現單路徑擁塞。實際上，由于有些流量比較單一，或者設備的HASH算法不完善，經常會出現流量不均的問題，所以當采用等價路由方式增加網絡帶寬時，有時還需要調整一些HASH算法或者端口來解決這些問題。另外采用等價路由的方式也要避免產生一些路由環路問題，在配置上做多加注意，尤其是運營商網絡部分的配置也要隨之調整。絕大多數路由環問題都是流量由數據中心轉給運營商廣域網絡時又被轉發了回來，這時的配置要做相應的調整。
這些增加數據中心網絡帶寬的方法，非常簡單實用，在數據中心里也都有著廣泛應用。有的方法實施簡單，但是成本較高；而有的方法調整復雜，但是成本較低。可以根據自己的數據中心實際情況來做選擇。現在的40G/100G端口應用逐漸普及，400G的單端口技術已經在實驗室中在開展，相信不久的將來也會走出實驗室，這讓我們有了更多機會去擴展數據中心的帶寬。以太網技術的理論最高帶寬單端口是1000G，這是以太網技術可以達到的最高帶寬。照目前的發展速度，也許很快就會達到，到時單端口已經無法滿足數據中心的高速發展，相信還會有更多增加帶寬的技術出現。
