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Microsoft 全球网络

Microsoft 全球网络是一个广域网(WAN),连接了跨越 80 多个 Azure 区域的 Microsoft 数据中心彼此之间以及全球客户。 它覆盖超过50万英里,是世界上最大的骨干网络之一。

每天,客户向Microsoft Azure、Bing、Dynamics 365、Microsoft 365和XBOX等服务转发数万亿次请求,他们期望即时获得可靠性和响应速度。 全球战略性地分布在多个边缘节点的大型网络将骨干网与客户连接起来,提供满足需求所需的可用性、容量和灵活性。

本文将解释Microsoft如何构建和运营全球网络,让您了解它如何为您的工作负载提供一致且高性能的云体验。

Microsoft全球网络的示意图,连接全球Azure数据中心和边缘节点。

全局路由与互联

当客户流量通过战略性布置的边缘节点进入全球网络时,会通过主干网的优化路由传输。 这些边缘节点通过数千个连接在190多个地点与4000多个独立互联网合作伙伴(对等节点)互联,构成了Microsoft互联战略的基础。

无论你是从伦敦连接到东京,还是从华盛顿特区连接到洛杉矶,延迟、抖动、丢包和吞吐量都会影响网络性能。 在Microsoft,我们选择并使用直接互联,而不是中转链路。 此方法可确保响应流量对称,并尽量减少跃点、对等互连方和路径,使其尽可能短且简单。

例如,如果你从伦敦访问东京的一项服务,互联网流量会先进入我们位于伦敦的一个边缘节点,通过 Microsoft 广域网途经法国和我们连接欧洲与印度之间的 Trans-Arabia 路径,最后到达该服务所在的日本。 响应流量是对称的。 这种数据传输方式称为 冷土豆路由(cold-potato routing)。 流量在被移交之前,会尽可能长时间保持在 Microsoft 网络上。

微软服务之间的所有流量是否都始终保留在全球网络中? 是的,任何数据中心之间的流量、Microsoft Azure 内部,或 Microsoft 服务(如 虚拟机、Microsoft 365、XBOX、SQL 数据库、存储和虚拟网络)之间的流量,都是在我们的全球网络内路由,绝不会通过公共互联网。 这样的路由可确保最佳性能和完整性。

我们为跨地下、地面和海底路径的光纤容量及多样性投入了巨量资金,这对于我们持续保持较高服务水平,并推动云和联机服务的极致发展至关重要。

我们全球网络的最新新增内容包括:

  • MAREA 海底电缆。 业内首个跨海底开放线路系统(OLS),连接西班牙毕尔巴鄂与美国弗吉尼亚州弗吉尼亚海滩。

  • 美国纽约和爱尔兰都柏林之间的 AEC

  • 日本东京和美国俄勒冈州波特兰之间的新跨太平洋 (NCP)

连接服务

你可以在全局网络之上构建高级叠加架构。 Azure 提供涵盖区域间虚拟网络对等、混合及云内点对点及站点对站点架构,以及全球 IP 中转场景的连接服务组合。 为了将数据中心或网络连接到Azure,或支持大量数据导入或中转需求,您可以选择ExpressRouteExpressRoute Direct等选项。 这些选项提供高达 100 Gbps 的带宽,直接连接到全球对等位置的 Microsoft 全球网络。

  • ExpressRoute Global Reach 补充了您的服务提供商的 WAN 实现,连接了您全球的本地站点。 如果您运营全球业务,您可以结合 ExpressRoute Global Reach 和您首选的本地服务提供商,通过 Microsoft 全球网络连接您所有的全球站点。 你可以通过使用 Azure 虚拟 WAN 扩展基于云的广域网,涵盖多个分支站点。 您可以使用具备内置易用性以及自动连接和配置管理功能的 SD-WAN 和 VPN 设备(客户驻地设备,CPE),将分支机构无缝连接到 Microsoft 全球网络。

  • 全局虚拟网络对等互连可在不同区域之间无缝连接两个或多个 Azure 虚拟网络。 一旦建立对等互连,这些虚拟网络就像融为了一体。 Microsoft骨干基础设施在对等虚拟网络中的虚拟机之间路由流量,就像它通过私有IP地址在同一虚拟网络中虚拟机之间路由流量一样。

软件定义网络管理

作为全球顶尖云服务提供商之一,Microsoft在构建和管理高性能全球基础设施方面拥有丰富的洞察力和专业知识。

我们遵守一套严格的运营原则:

  • 在各个网络层中使用同类最佳的交换硬件。

  • 在不对最终用户造成任何影响的前提下部署新功能。

  • 尽可能快速、安全、可靠地在整个设备群中推出更新。 时间以小时计,而不是以周计。

  • 采用全面的云端监控和全自动化故障缓解。

  • 使用统一和软件定义的网络技术来控制网络中的所有硬件元素,消除重复,减少故障。

这些原则适用于网络的各个层:从主机网络接口、交换平台、数据中心的网络功能(如负载均衡器),一直到我们的流量工程平台和光网络中的广域网。

Azure及其网络的指数级增长已达到人类直觉无法再管理全球网络运营的地步。 为了满足验证网络的长期、中期和短期变化的需求,我们开发了一个平台,用于综合地镜像和仿真我们的生产网络。 通过创建镜像环境并运行数百万次仿真,我们在将软件和硬件变更及其影响提交到生产平台和网络之前进行测试。