Сегодня мы вкратце разберем, как работают коммутаторы для ЦОДов - центров обработки данных.
Технология хранения информации в ЦОД далеко не нова, но в последнее время она очень активно развивается, что связано с возрастающими потребностями по хранению данных, а также популяризацией облачных технологий.
С каждым днем растут требования к оборудованию для центров обработки данных, что влечет появление новых технологий и оптимизацию старых. Одним из последних трендов стала тенденция к переходу от вертикального движения трафика (от сервера вовне) к горизонтальному: сервера передают все больше информации между собой.
Если неподготовленный человек, пусть даже и айтишник, зайдет на сайт omnilink.ua/ru/kommutatory-dlya-cod и взглянет на список оборудования, у него глаза начнут разбегаться от всего разнообразия коммутаторов для ЦОД. Какие-то непонятные термины: Spine, Leaf, Top of Rack, End of Row... Как же не потеряться во всем этом? Давайте разбираться!
Структура Spine-Leaf
Основу технологии еще в 1953 году заложил Чарльз Клоз, по профессии бывший математиком. Он изучал вопрос оптимизации телеграфных сетей. Так как связь "любой с любым" по определению слишком избыточна и требовательна к ресурсам, было найдено более оптимальное решение: использование трехуровневой коммуникации. Использование промежуточного звена позволило уменьшить количество физических соединений, при этом производительность оставалась достаточной:
Спустя время принцип Клоза был взят и для построения сетей в центрах обработки данных. С одним лишь нюансом: вход и выход были объединены, ведь сервер является не только источником, но и потребителем информации:
В результате получилась схема сети по основополагающему принципу Spine-Leaf (дословно "Ствол-Лист"). Под Leaf понимаются коммутаторы типа Top of Rack, куда собственно и подключаются сами сервера. Каждый из коммутаторов Leaf подключается к каждому из коммутаторов Spine, что обеспечивает высокий уровень надежности. Spine, в отличие от Leaf, обладают более высокой производительностью и функциональностью. Сюда входит оборудование типа End of Row.
В результате построения такой системы, любой трафик будет проходить через оборудование типа Spine. Казалось бы, что такая схема будет не слишком оптимальна в случае, если сервер-источник и сервер-получатель будут подключены к одному и тому же коммутатору уровня Leaf. Однако и тут талантливые инженеры все предусмотрели: в подобном случае трафик будет проходить напрямую через коммутатор Leaf.
У каждого из производителей коммутаторов для ЦОД есть линейки как уровня Spine, так и Leaf. На примере известного производителя Juniper Networks оборудование разделено на следующие серии:
- QFX51хх - эта серия предназначена для уровня Leaf,
- QFX52хх - универсальный вариант: подойдет как для Leaf, так и для Spine,
- QFX10к - серия коммутаторов для уровня Spine.
Несмотря на четкую разграниченность серий, некоторое из оборудования Leaf (в том числе и серии QFX51хх) может использоваться и как Spine в небольших ЦОДах.
Мы рассмотрели лишь основной принцип функционирования коммутаторов для центров обработки данных.
