云的基本特征是動態(tài)、彈性、靈活，按需計算，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與技術(shù)雖然也能構(gòu)筑云計算的基礎(chǔ)平臺，但是因此而形成的傳統(tǒng)運行架構(gòu)卻無法支撐如此動態(tài)化的IT業(yè)務(wù)要求。它必然要求一種新的IT運行模式，將大量的計算資源以動態(tài)、按需的服務(wù)方式供應(yīng)和部署。

    一、 云計算的基礎(chǔ)架構(gòu)挑戰(zhàn)

    傳統(tǒng)業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)下，由于多種技術(shù)之間的孤立性(LAN與SAN)，使得數(shù)據(jù)中心服務(wù)器總是提供多個對外IO接口：用于數(shù)據(jù)計算與交互的LAN接口以及數(shù)據(jù)訪問的存儲接口，某些特殊環(huán)境如特定HPC(高性能計算)環(huán)境下的超低時延接口。服務(wù)器的多個IO接口導(dǎo)致了數(shù)據(jù)中心環(huán)境下多個獨立運行的網(wǎng)絡(luò)同時存在，不僅使得數(shù)據(jù)中心布線復(fù)雜，不同的網(wǎng)絡(luò)、接口形體造成的異構(gòu)還直接增加了額外人員的運行維護、培訓(xùn)管理等高昂成本投入，特別是存儲網(wǎng)絡(luò)的低兼容性特點，使得數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)擴展往往存在約束。

    由于傳統(tǒng)應(yīng)用對IT資源的獨占性(如單個應(yīng)用獨占服務(wù)器)，使得數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)密度低，造成有限的物理空間難以滿足業(yè)務(wù)快速發(fā)展要求，而已有的系統(tǒng)則資源利用效率低下。而且，傳統(tǒng)業(yè)務(wù)模式下，由于規(guī)模小，業(yè)務(wù)遵循按需規(guī)劃，企業(yè)應(yīng)用部署過程復(fù)雜、周期漫長，難以滿足靈活的IT運行要求。在云計算這種變革性運營與服務(wù)模式下，必須能夠解決成本、彈性、按需增長的業(yè)務(wù)要求，并改進與優(yōu)化IT運行架構(gòu)。因此：

    云計算服務(wù)必然要求一種大規(guī)模的IT運行方式，在極大程度上降低云計算基礎(chǔ)設(shè)施的單位建設(shè)成本，大幅降低運行維護的單位投入成本。通過網(wǎng)絡(luò)與IO的整合來消除數(shù)據(jù)中心的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)與接口環(huán)境，云計算中心需要優(yōu)化、簡化的布線與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

    由于其業(yè)務(wù)集中度、服務(wù)的客戶數(shù)量遠超過傳統(tǒng)的企業(yè)數(shù)據(jù)中心，導(dǎo)致了高帶寬的業(yè)務(wù)流，如圖1所示的亞馬遜對外公布其2008年提供云計算服務(wù)后，云服務(wù)的帶寬增長速度遠高于其WEB服務(wù)的帶寬增長。

    圖1亞馬遜的云計算服務(wù)高速帶寬增長需求

    總的來說，為滿足云計算的業(yè)務(wù)要求，統(tǒng)一的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)要素必然包括：超高速交換、統(tǒng)一交換、虛擬化交換、透明化交換。

    二、 云的統(tǒng)一基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)

    1. 云計算的超高速網(wǎng)絡(luò)

    以太網(wǎng)技術(shù)迅速發(fā)展，10GE技術(shù)當(dāng)前已經(jīng)在數(shù)據(jù)中心的骨干廣泛應(yīng)用，圖2顯示了2010年的以太網(wǎng)技術(shù)40G/100G標準發(fā)布，表明基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)將快速進入超高速時代。

    圖2以太網(wǎng)的帶寬提升

    同樣，服務(wù)器IO也由千兆向萬兆快速發(fā)展，隨著IO加速技術(shù)、IO虛擬化技術(shù)的不斷提升以及服務(wù)器多路多核計算能力的提升，當(dāng)前的服務(wù)器IO已經(jīng)具備接近10GE線速的吞吐能力，這種來自網(wǎng)絡(luò)接入層的高性能吞吐必然驅(qū)動云計算網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)采用更高的性能，以滿足能力的匹配（如圖3所示）。

    圖3數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的高帶寬發(fā)展

    2. 云計算的統(tǒng)一交換網(wǎng)絡(luò)

    以太網(wǎng)原本是以簡單、高效為特質(zhì)的常規(guī)技術(shù)，適用于常規(guī)網(wǎng)絡(luò)通信的支撐，依賴于上層協(xié)議解決網(wǎng)絡(luò)擁塞、丟包問題。隨著以太網(wǎng)技術(shù)的不斷演進與提升，無損以太網(wǎng)技術(shù)(LosslessEthernet)標準族開始確立。