數(shù)據(jù)中心交換機(jī)是網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，網(wǎng)絡(luò)從接入到核心基本均采用的是交換機(jī)?，F(xiàn)在很多新技術(shù)和應(yīng)用都要依賴網(wǎng)絡(luò)，對(duì)交換機(jī)也提出了更高的要求，那些傳統(tǒng)的二三層轉(zhuǎn)發(fā)交換機(jī)已無(wú)法滿足業(yè)務(wù)需求，交換機(jī)必須做出改變。

　　數(shù)據(jù)中心交換機(jī)是網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，網(wǎng)絡(luò)從接入到核心基本均采用的是交換機(jī)?，F(xiàn)在很多新技術(shù)和應(yīng)用都要依賴網(wǎng)絡(luò)，對(duì)交換機(jī)也提出了更高的要求，那些傳統(tǒng)的二三層轉(zhuǎn)發(fā)交換機(jī)已無(wú)法滿足業(yè)務(wù)需求，交換機(jī)必須做出改變。在2017年第四季度，全球交換機(jī)的市場(chǎng)達(dá)到了69億美元，預(yù)計(jì)到2019年，全球交換機(jī)市場(chǎng)能超過(guò)250億美元，這依然是一個(gè)不能讓人忽視的市場(chǎng)，所以很多交換機(jī)大廠都在挖空心思設(shè)計(jì)未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，寄希望在未來(lái)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。要說(shuō)現(xiàn)在最火的技術(shù)，當(dāng)屬人工智能AI技術(shù)，通過(guò)AI技術(shù)來(lái)模仿人的行為，從而代替人自動(dòng)完成人的工作。AI技術(shù)已經(jīng)滲透到很多行業(yè)中，也包括數(shù)據(jù)中心。作為數(shù)據(jù)中心組成中最為重要的一份子，交換機(jī)自然不能缺席。將AI技術(shù)引入網(wǎng)絡(luò)，在交換機(jī)上實(shí)踐是一個(gè)很棒的設(shè)計(jì)，而且已經(jīng)有人已經(jīng)開(kāi)做著手做了。那么，AI究竟能給交換機(jī)帶來(lái)什么呢?本文將展開(kāi)說(shuō)明?！　?/p>

    1.流量分析　　

    數(shù)據(jù)中心里海量的數(shù)據(jù)是其寶貴的財(cái)富，利用大數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)流量進(jìn)行分析，往往能得到一些非常有價(jià)值的分析結(jié)果。交換機(jī)作為數(shù)據(jù)流量轉(zhuǎn)發(fā)的載體，能夠接觸到最全面的數(shù)據(jù)，所以針對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，非常有意義。其實(shí)，早已經(jīng)有不少的分析設(shè)備和軟件可以做這個(gè)事情，比如：流量清洗設(shè)備，防火墻，入侵檢測(cè)，上網(wǎng)流量行為分析等等，這些往往是在交換機(jī)上做鏡像或者采樣技術(shù)將流量復(fù)制一份到分析設(shè)備，有分析設(shè)備完成分析，輸出分析結(jié)果。這樣一方面增加采購(gòu)分析設(shè)備成本，另一方面是分析比較初級(jí)，更多是側(cè)重于安全過(guò)濾與防護(hù)，若交換機(jī)自己就具備這樣的功能豈不更好?交換機(jī)的CPU本身是比較弱的，但也可以單獨(dú)增加一個(gè)CPU，或者干脆將一個(gè)服務(wù)器裝入交換機(jī)，讓其完成流量分析工作。這樣擁有了強(qiáng)大的計(jì)算能力就可以部署AI技術(shù)，通過(guò)AI技術(shù)可以很快掌握交換機(jī)上的流量轉(zhuǎn)發(fā)情況，還可以輸出很多流量分析結(jié)果供管理人員參考。同時(shí)AI技術(shù)還可以將設(shè)備的各種運(yùn)行參數(shù)監(jiān)控起來(lái)，綜合評(píng)判分析當(dāng)前交換機(jī)的工作狀態(tài)，若處于非健康狀態(tài)及時(shí)給出告警和調(diào)整建議?！　?/p>

    2.算法優(yōu)化　　

    交換機(jī)為了提升轉(zhuǎn)發(fā)效率，很多算法都是比較初級(jí)的，比如路由最長(zhǎng)匹配，聚合HASH算法，算法本身都不復(fù)雜，可以提升硬件轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的效率，本質(zhì)上是硬件處理不夠靈活。有了AI技術(shù)，就可以根據(jù)交換機(jī)上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)情況，自學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)算法，對(duì)于效率不高的算法進(jìn)行優(yōu)化，然后將算法固化到硬件中去?，F(xiàn)在的SDN就是這樣的理念，通過(guò)軟件來(lái)學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)狀態(tài)，然后學(xué)習(xí)完成后，向各個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備下發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)流表，控制器就是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的大腦，這個(gè)大腦擁有AI技術(shù)，具備學(xué)習(xí)能力，通過(guò)對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí)，逐漸實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)每個(gè)交換機(jī)都部署上AI技術(shù)，最終整個(gè)網(wǎng)絡(luò)都是AI的，完全走向自動(dòng)化運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)?！　?/p>

    3.閾值設(shè)計(jì)　　

    交換機(jī)里有大量的定時(shí)器和閾值設(shè)計(jì)，這些閾值很多都是經(jīng)驗(yàn)性的，并無(wú)標(biāo)準(zhǔn)可言，很多時(shí)候并不適用于所有網(wǎng)絡(luò)，所以我們會(huì)看到交換機(jī)上有上千條的命令，通過(guò)設(shè)置不同命令來(lái)滿足不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的需求。比如OSPF的Hello報(bào)文超時(shí)時(shí)間我們可以配置成10*3秒，可以配置成1*3秒，ARP老化時(shí)間可以配置成20分鐘，也可以配成1分鐘，在不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中可以采用不同的閾值參數(shù)，這需要在設(shè)備上做大量的配置工作，每一次網(wǎng)絡(luò)變更都需要在設(shè)備上輸入大量的配置命令，有了AI交換機(jī)則完全不同了。AI交換機(jī)不需要做這些配置，先會(huì)設(shè)置一個(gè)默認(rèn)的初始值，然后會(huì)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況有時(shí)會(huì)調(diào)整這個(gè)閾值參數(shù)，這個(gè)閾值參數(shù)也并不是一成不變的，隨著網(wǎng)絡(luò)的波動(dòng)也在不斷變化著，這樣極大簡(jiǎn)化了設(shè)備的配置量。AI交換機(jī)幾乎不需要人參與做配置，而是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)互連情況自動(dòng)下發(fā)最適合的閾值，大大提升了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維的效率，將繁瑣的判斷過(guò)程交給AI去做，當(dāng)然AI會(huì)根據(jù)大量的歷史經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得來(lái)，讓閾值參數(shù)最符合網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前的情況。在交換機(jī)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)上也有很多地方采用閾值變量進(jìn)行判斷，這些地方其實(shí)都可以通過(guò)AI技術(shù)實(shí)現(xiàn)，將AI實(shí)現(xiàn)的源代碼嵌入到交換機(jī)程序中，對(duì)涉及閾值參數(shù)的地方進(jìn)行AI計(jì)算，得到更加合理的閾值參數(shù)?！　?/p>

    4.故障自愈　　

    交換機(jī)不僅要完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，還要在發(fā)生故障的時(shí)候能夠自愈，如果能夠做到這點(diǎn)，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化的運(yùn)維，就可以成真，要完全做到這個(gè)是很難的，因?yàn)楹芏鄷r(shí)候經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師都很難短時(shí)間找到問(wèn)題原因，這樣故障恢復(fù)的手段都難以確定。AI技術(shù)的準(zhǔn)確性是建立在海量數(shù)據(jù)樣本學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上的，每個(gè)數(shù)據(jù)中心不可能將所有的故障類型都遇上一次，這就需要建立公共的大型數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)故障數(shù)據(jù)庫(kù)，這里涵蓋了很多數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)故障的原因分析和恢復(fù)手段，AI技術(shù)基于這些數(shù)據(jù)才能學(xué)習(xí)輸出故障自愈方案，而當(dāng)前最為欠缺的就是這樣的數(shù)據(jù)庫(kù)，有些技術(shù)涉密也無(wú)法公布出來(lái)，這使得通過(guò)AI技術(shù)去自愈故障的準(zhǔn)確性就會(huì)打上個(gè)問(wèn)號(hào)。我們可以根據(jù)現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)，向交換機(jī)輸出數(shù)據(jù)，供其學(xué)習(xí)，在有限范圍實(shí)現(xiàn)自愈，不能準(zhǔn)確判斷的領(lǐng)域給出告警，讓人參與進(jìn)來(lái)，由人和交換機(jī)共同完成故障恢復(fù)?！　?/p>

    人工智能在交換機(jī)技術(shù)中已經(jīng)逐漸開(kāi)始展露手腳，從監(jiān)控、轉(zhuǎn)發(fā)、控制到流量分析都可以引入人工智能，相信不久的將來(lái)就能看到真正的人工智能交換機(jī)面世，屬于人工智能的網(wǎng)絡(luò)時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨!