Leaf-Spine架構(gòu)的發(fā)展,不僅解決了數(shù)據(jù)中心流量快速增長和數(shù)據(jù)中心規(guī)模不斷擴(kuò)大的問題,也滿足了數(shù)據(jù)中心內(nèi)部高速互聯(lián)的需求。這種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)需要配置相應(yīng)的數(shù)據(jù)中心交換機(jī),Spine和Leaf交換機(jī)應(yīng)該如何選擇和配置才能充分發(fā)揮作用?這篇文章會告訴你答案。
為什么需要 Spine-leaf 架構(gòu)?
脊葉架構(gòu)可以提供網(wǎng)絡(luò)延遲的可預(yù)測性。在葉脊架構(gòu)中,您始終知道每個數(shù)據(jù)包經(jīng)過多少個碼頭。相應(yīng)地,這些數(shù)據(jù)包必須經(jīng)過的流量和距離也是一致的,從而減少了葉子交換機(jī)之間的網(wǎng)絡(luò)延遲。除此之外,刪除STP協(xié)議的葉脊架構(gòu)支持三層路由,以實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
Leaf-spine 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)大大提高了網(wǎng)絡(luò)效率,尤其是在高性能數(shù)據(jù)中心或高密度帶寬云網(wǎng)絡(luò)中。當(dāng)鏈路流量過大時,可以增加額外的Spine交換機(jī)和Leaf交換機(jī),或者VXLAN技術(shù),實(shí)現(xiàn)更全面的流量覆蓋和負(fù)載均衡。Leaf-Spine架構(gòu)不僅解決了橫向網(wǎng)絡(luò)連接的傳輸瓶頸,還展現(xiàn)了其高擴(kuò)展性,幾乎可以適配所有大中小型數(shù)據(jù)中心。
什么是主干交換機(jī)和葉交換機(jī)?
數(shù)據(jù)中心主干和葉子交換機(jī)是葉子-主干架構(gòu)的兩個主要組件。Spine 交換機(jī)可以看作葉脊網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的核心交換機(jī)。但不同的是,100G的高端口密度的交換機(jī)足夠做主干交換機(jī)了。葉子交換機(jī)相當(dāng)于接入層交換機(jī)。葉交換機(jī)提供到端點(diǎn)、服務(wù)器并向上到主干交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)連接。
數(shù)據(jù)中心主干交換機(jī)
主干交換機(jī)可以處理具有高端口密度的第 3 層網(wǎng)絡(luò)流量以實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展性。它的每個 L3 端口都專用于連接到 L2 葉交換機(jī),無法連接或找到任何服務(wù)器、接入點(diǎn)或防火墻。因此,Spine交換機(jī)上可用端口的數(shù)量決定了Spine層和Leaf層交換機(jī)的數(shù)量,進(jìn)而決定了網(wǎng)絡(luò)中可以連接的最大服務(wù)器數(shù)量。
在高密度數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中,將Leaf交換機(jī)的上行連接均勻分布在Spine交換機(jī)的單板之間,通過交叉模塊減少流量,可以顯著提高Spine交換機(jī)的性能。當(dāng)然,數(shù)據(jù)中心骨干交換機(jī)一般需要具備大緩存、高容量、虛擬化的性能。它們通常需要配備10G/25G/40G/100G端口和完整的軟件系統(tǒng)、完備的協(xié)議和應(yīng)用功能,如EVPN-VXLAN、堆疊、MLAG等,以方便網(wǎng)絡(luò)快速部署。
數(shù)據(jù)中心葉交換機(jī)
葉子交換機(jī)是數(shù)據(jù)中心常用的設(shè)備,主要用于控制服務(wù)器之間的流量,轉(zhuǎn)發(fā)二三層流量。Leaf交換機(jī)的上行端口數(shù)量決定了其連接的Spine交換機(jī)數(shù)量,下行端口數(shù)量決定了Leaf交換機(jī)連接的設(shè)備數(shù)量。通常,上行端口支持 40G/100G 的速度,而下行端口可以從 10G/25G/40G/50G/100G 變化,具體取決于您計劃使用的型號。
隨著服務(wù)器設(shè)備的不斷增長,需要選擇支持更大速率和更多端口的葉子交換機(jī)。為防止鏈路流量擁塞,葉子交換機(jī)的上下行端口帶寬超額配置比例應(yīng)小于3:1,或應(yīng)用虛擬化技術(shù)平衡鏈路流量。對于相關(guān)的虛擬化技術(shù),如spine交換機(jī),還可以加入VXLAN、PFC、stacking或MLAG技術(shù),同時支持IPv4和IPv6,以更好地管理和擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)。
數(shù)據(jù)中心主干和葉交換機(jī)推薦
基于Leaf-Spine架構(gòu)給網(wǎng)絡(luò)環(huán)境帶來的優(yōu)勢,Spine交換機(jī)和Leaf交換機(jī)相繼出現(xiàn)。根據(jù)不同的業(yè)務(wù)需求選擇合適的主干交換機(jī)和枝葉交換機(jī)至關(guān)重要。例如,FS 數(shù)據(jù)中心主干交換機(jī)提供 1U 和 2U 外形規(guī)格,配備全面的性能和虛擬化技術(shù),可實(shí)現(xiàn)低延遲、零丟包、高吞吐量和業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)率,以滿足數(shù)據(jù)中心環(huán)境不斷增長的需求。這些功能包括行業(yè)領(lǐng)先的芯片、冗余熱插拔電源、風(fēng)扇、VXLAN、MLAG (VAP)、PFC、ECN 等。同時FS數(shù)據(jù)中心Spine交換機(jī)也有不同速率的端口,您可以根據(jù)業(yè)務(wù)需要選擇端口數(shù)量和帶寬速率。
產(chǎn)品 | N8560-32C | N8550-32C | N8560-64C | NC8200-4TD |
---|---|---|---|---|
端口 | 32 個 100G QSFP28 | 32 個 100G QSFP28、2 個 10Gb SFP+ | 64 個 100G QSFP28 | 128 個 10G/25G、64 個 40G 或 32 個 100G |
中央處理器 | 英特爾? 至強(qiáng) D-1527(四核,2.2 GHz) | 英特爾? 至強(qiáng)? D-1518 處理器四核 2.2 GHz | Cavium CN7230(四核,1.5 GHz) | / |
開關(guān)芯片 | BCM56870 | 博通 BCM56870 三叉戟 III | BCM56970 | BCM56870 |
開關(guān)容量 | 6.4Tbps | 6.4 Tbps 全雙工 | 12.8 Tbps | 6.4Tbps |
轉(zhuǎn)發(fā)率 | 4.76 Bpps | 4.7 個基點(diǎn) | 9.52 Bpps | 4.76 Bpps |
VLAN數(shù) | 4K | 4K | 4K | 4K |
記憶 | 內(nèi)存 8GB | 內(nèi)存 2 個 8 GB SO-DIMM DDR4 | 內(nèi)存 4GB | 內(nèi)存 4GB |
閃存 | 240GB | 2x 16MB | 8GB | 8GB |
FS數(shù)據(jù)中心葉子交換機(jī)提供10G/25G/40G/100G端口的高性能交換機(jī),滿足上行端口和下行端口數(shù)量的多樣化需求。與Spine交換機(jī)一樣,它們也應(yīng)用了相關(guān)的虛擬化技術(shù)來滿足日益增長的數(shù)據(jù)需求,充分實(shí)現(xiàn)零丟包、低延遲、無阻塞無損以太網(wǎng),確保您的網(wǎng)絡(luò)可靠性。具有三層IPv4和IPv6路由協(xié)議、VXLAN、MLAG等軟件技術(shù)。 FS N8550和N5850系列交換機(jī)極大地應(yīng)用了自主研發(fā)的可擴(kuò)展開放網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)FSOS,提供更高的可靠性,特別適用于中小型數(shù)據(jù)中心以及大中型校園網(wǎng)設(shè)計。
產(chǎn)品 | N5860-48SC | N8560-48BC | N8550-48B8C | N5850-48S6Q | NC8200-4TD |
---|---|---|---|---|---|
端口 | 48 個 10G SFP+|?8 個 100G QSFP28 | 48 個 25G SFP28|?8 個 100G QSFP28 | 48 個 25G SFP28、2 個 10Gb SFP+、8 個 100G QSFP28 | 48 個 10G SFP+、6 個 40G QSFP+ | 128 個 10G/25G、64 個 40G 或 32 個 100G |
中央處理器 | Cavium CN7130(四核,1.2 GHz) | Cavium CN7130(四核,1.2 GHz) | 英特爾? 至強(qiáng)? D-1518 處理器四核 2.2 GHz | Intel Atom C2538 處理器四核 2.4GHz | / |
開關(guān)芯片 | BCM56770 | BCM56873 | 博通 BCM56873 三叉戟 III | 博通 BCM56864 三叉戟 II+ | BCM56870 |
開關(guān)容量 | 2.56 Tbps | 4 Tbps | 4 Tbps 全雙工 | 1.44 Tbps 全雙工 | 6.4Tbps |
轉(zhuǎn)發(fā)率 | 1.90 Bpps | 2.98 Bpps | 2.9 個基點(diǎn) | 1個基點(diǎn) | 4.76 Bpps |
VLAN數(shù) | 4K | 4K | 4K | 4K | 4K |
記憶 | 內(nèi)存 4GB | 內(nèi)存 4GB | 內(nèi)存 2 個 8 GB SO-DIMM DDR4 | DRAM 8GB SO-DIMM DDR3 內(nèi)存,帶 ECC | 內(nèi)存 4GB |
閃存 | 8GB | 8GB | 2x 16MB | 16MB | 8GB |
系統(tǒng) | / | / | FSOS | FSOS | / |
概括
數(shù)據(jù)中心中的高密度網(wǎng)絡(luò)需要性能更高且支持網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性的交換機(jī)。Leaf-spine架構(gòu)可以通過東西向流量監(jiān)控和預(yù)測實(shí)現(xiàn)低網(wǎng)絡(luò)延遲和可擴(kuò)展性,而FS數(shù)據(jù)中心交換機(jī)提供完備的協(xié)議功能和虛擬化應(yīng)用技術(shù),恰好符合spine-leaf交換機(jī)應(yīng)有和展現(xiàn)的優(yōu)勢。