Leaf-Spine架構的發展，不僅解決了數據中心流量快速增長和數據中心規模不斷擴大的問題，也滿足了數據中心內部高速互聯的需求。這種網絡架構需要配置相應的數據中心交換機，Spine和Leaf交換機應該如何選擇和配置才能充分發揮作用？這篇文章會告訴你答案。

為什么需要 Spine-leaf 架構？

脊葉架構可以提供網絡延遲的可預測性。在葉脊架構中，您始終知道每個數據包經過多少個碼頭。相應地，這些數據包必須經過的流量和距離也是一致的，從而減少了葉子交換機之間的網絡延遲。除此之外，刪除STP協議的葉脊架構支持三層路由，以實現更穩定的網絡環境。

Leaf-spine 網絡架構大大提高了網絡效率，尤其是在高性能數據中心或高密度帶寬云網絡中。當鏈路流量過大時，可以增加額外的Spine交換機和Leaf交換機，或者VXLAN技術，實現更全面的流量覆蓋和負載均衡。Leaf-Spine架構不僅解決了橫向網絡連接的傳輸瓶頸，還展現了其高擴展性，幾乎可以適配所有大中小型數據中心。

什么是主干交換機和葉交換機？

數據中心主干和葉子交換機是葉子-主干架構的兩個主要組件。Spine 交換機可以看作葉脊網絡架構中的核心交換機。但不同的是，100G的高端口密度的交換機足夠做主干交換機了。葉子交換機相當于接入層交換機。葉交換機提供到端點、服務器并向上到主干交換機的網絡連接。

數據中心主干交換機

主干交換機可以處理具有高端口密度的第 3 層網絡流量以實現可擴展性。它的每個 L3 端口都專用于連接到 L2 葉交換機，無法連接或找到任何服務器、接入點或防火墻。因此，Spine交換機上可用端口的數量決定了Spine層和Leaf層交換機的數量，進而決定了網絡中可以連接的最大服務器數量。

在高密度數據中心網絡中，將Leaf交換機的上行連接均勻分布在Spine交換機的單板之間，通過交叉模塊減少流量，可以顯著提高Spine交換機的性能。當然，數據中心骨干交換機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、完備的協議和應用功能，如EVPN-VXLAN、堆疊、MLAG等，以方便網絡快速部署。

數據中心葉交換機

葉子交換機是數據中心常用的設備，主要用于控制服務器之間的流量，轉發二三層流量。Leaf交換機的上行端口數量決定了其連接的Spine交換機數量，下行端口數量決定了Leaf交換機連接的設備數量。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。

隨著服務器設備的不斷增長，需要選擇支持更大速率和更多端口的葉子交換機。為防止鏈路流量擁塞，葉子交換機的上下行端口帶寬超額配置比例應小于3:1，或應用虛擬化技術平衡鏈路流量。對于相關的虛擬化技術，如spine交換機，還可以加入VXLAN、PFC、stacking或MLAG技術，同時支持IPv4和IPv6，以更好地管理和擴展網絡。

數據中心主干和葉交換機推薦

基于Leaf-Spine架構給網絡環境帶來的優勢，Spine交換機和Leaf交換機相繼出現。根據不同的業務需求選擇合適的主干交換機和枝葉交換機至關重要。例如，FS 數據中心主干交換機提供 1U 和 2U 外形規格，配備全面的性能和虛擬化技術，可實現低延遲、零丟包、高吞吐量和業務轉發率，以滿足數據中心環境不斷增長的需求。這些功能包括行業領先的芯片、冗余熱插拔電源、風扇、VXLAN、MLAG (VAP)、PFC、ECN 等。同時FS數據中心Spine交換機也有不同速率的端口，您可以根據業務需要選擇端口數量和帶寬速率。

FS數據中心葉子交換機提供10G/25G/40G/100G端口的高性能交換機，滿足上行端口和下行端口數量的多樣化需求。與Spine交換機一樣，它們也應用了相關的虛擬化技術來滿足日益增長的數據需求，充分實現零丟包、低延遲、無阻塞無損以太網，確保您的網絡可靠性。具有三層IPv4和IPv6路由協議、VXLAN、MLAG等軟件技術。 FS N8550和N5850系列交換機極大地應用了自主研發的可擴展開放網絡系統FSOS，提供更高的可靠性，特別適用于中小型數據中心以及大中型校園網設計。

概括

數據中心中的高密度網絡需要性能更高且支持網絡可擴展性的交換機。Leaf-spine架構可以通過東西向流量監控和預測實現低網絡延遲和可擴展性，而FS數據中心交換機提供完備的協議功能和虛擬化應用技術，恰好符合spine-leaf交換機應有和展現的優勢。