For example, Google has over 500 IP address, yet only around 20 data-centers. How can this be.
Você parece ter um mal-entendido fundamental sobre o funcionamento da Internet. Um datacenter abriga muitos servidores e normalmente tem muitos endereços IP. Endereços IP não são como endereços postais - eles podem se movimentar (através da magia do BGP )
From what I have read, a typical (huge) data-center will have 1 global uplink, a router, and a main switch. Each cluster is hooked up to the main switch. In the cluster is another switch (its uplink leads the the main switch) which each node is connected to. Is this correct?
O que você leu é totalmente incorreto. Qualquer datacenter que valha a pena hospedar terá vários uplinks (várias conexões físicas para vários provedores - ou as redes para as quais eles estão comprando transito ou pares).
Os principais switches e roteadores são normalmente configurados com pelo menos redundância de par de failover.
Os comutadores de acesso (aos quais os servidores se conectam) podem ser redundantes de outras maneiras (os dois mais comuns são cada servidor conectado a dois comutadores de acesso separados com caminhos separados de volta ao núcleo ou você tem dois servidores conectados a um comutador de acesso separado com caminhos separados de volta ao núcleo)
If a website is running off a huge cluster and the upload speed is the bottleneck, can you have 2 or more uplinks running to one cluster?
Esta pergunta não faz sentido no contexto de como o tráfego de internet flui. Você precisa entender melhor o roteamento - versão curta "O tráfego segue o caminho mais curto de A para B. Se esse caminho estiver congestionado, o tráfego ficará lento." - Há mais coisas mágicas que podem ser feitas para redirecionar o tráfego em torno do congestionamento.
Em relação ao servidor de terminal, existem maneiras de truncar ou vincular as conexões Ethernet para dar aos servidores individuais mais largura de banda dentro do datacenter . Isso muitas vezes não é útil para aumentar a velocidade, porque o gargalo costuma estar na Internet em algum lugar ...
Você também está abusando do cluster de palavras (o que o KIND de cluster importa).
Also, IF you have multiple data-centers for one site, can you configure FTP and other similar applications to upload to each center?
Resposta curta: Não.
Resposta longa: Examine os sistemas de arquivos distribuídos , o espelhamento de site remoto (replicação) e a redundância geográfica em geral.