本文将深入探讨四大互联网巨头Facebook、Google、Microsoft和Amazon的网络架构及其独特设计理念。从骨干网、边缘网络到数据中心网络,全面解析他们如何建立起高可用、高性能的全球化网络基础设施。

1. Facebook Network

Facebook 的网络本身就是一个大型分布式系统,针对不同任务划分成不同层次并采用不同的技术:

边缘(edge)

• 骨干(backbone)

• 数据中心(data centers)

遍布在用户密集区的大量PoP/LB/cache通过骨干网作为延伸,连接偏远地区的大型数据中心。

Facebook的网络流量模型主要分为两种:

1. 外部流量:到互联网的流量(Machine-to-User)

2. 内部流量:数据中心内部的流量(Machine-to-Machine)

其中,数据中心内部的流量要比到互联网的流量大几个数量级。Facebook 将两种流量分离,分别进行优化:

骨干网 EBB(Express Backbone)负责连接数据中心

• Edge Fabric 架构负责优化面向互联网的出口流量

2. Google Network

Google的全球网络实际上分为B2全球骨干网、B4数据中心互联网以及边缘网络Espresso:

B2:面向用户的骨干网,连接数据中心、CDN、POP、ISPs等

• B4:数据中心内部的高带宽网络

• Espresso:边缘网络或互联网出口网络,提供灵活的流量调度

B2和B4采用不同的技术方案。B2使用MPLS RSVP-TE进行流量工程,B4则是Google首创的SDN网络。Espresso则进一步将SDN扩展到边缘,以实现全局的流量智能调度。

3. Amazon Global Network

Amazon作为全球公有云巨头,建立了遍布全球的网络基础设施,包括:

Availability Zones(AZs)

• Regions

• Edge PoPs

• Regional Edge Caches

AWS网络采用了蜂窝式的架构设计,每个模块都有明确的功能定位,通过平行扩展模块来支撑不断增长的业务需求。同时,AWS还建立了全球性的骨干网络和边缘节点,提供安全可靠的网络服务。

4. Microsoft Network

微软的Azure云也拥有遍布全球的私有广域网SWAN,采用了基于BGP-TE Segment Routing的解决方案,可以实现95%的跨数据中心链路利用率。

SWAN网络使用集中式的TE资源分配算法,每台主机上都有代理负责带宽请求和流量限制,实现了全局的流量智能调度。

总的来说,这些互联网巨头的网络架构正是他们实现全球化布局和业务增长的关键支撑。从技术、运营和布局三个角度,我们可以看到他们网络演进的独特之处。