Últimamente he visto muchos diseños de centros de datos que contienen enlaces Ethernet de 10 Gigabits en las capas de acceso, distribución y jerarquía central. Tradicionalmente, el ancho de banda aumenta a medida que se llega al núcleo de la red. Históricamente, las redes eran como árboles. Las «hojas» de la red de acceso son más pequeñas, las «ramas» de la red de distribución son un poco más grandes y el «tronco» de la red principal es grueso. Sin embargo, debido al uso prolífico de interfaces de 10 GE, no se pueden lograr relaciones de sobresuscripción de diseño de red tradicional.
Al construir un diseño de red de varios niveles, es importante tener en cuenta las relaciones de sobre suscripciones de ancho de banda en cada capa de la jerarquía de conmutación Ethernet. La idea es que el ancho de banda ascendente en cada capa de la jerarquía debe proporcionar un ancho de banda adecuado para esos dispositivos descendentes. Sin embargo, las estadísticas impulsan las proporciones que hacen que el tamaño total del enlace ascendente no necesite sumar a la cantidad total de los enlaces descendentes. Esta relación de «sobre suscripción» de enlaces descendentes a enlaces ascendentes es lo que debe monitorizarse de cerca para que en los lugares de la red no se formen cuellos de botella que puedan ser difíciles de detectar y proporcionar una conectividad de red deficiente para los dispositivos descendentes.
Las relaciones comunes de acceso-enlace descendente a acceso-enlace ascendente son de 20:1 y las relaciones de distribución-enlaces descendentes a distribución-enlace ascendente son de 4: 1. A continuación se muestra una figura que ilustra este concepto. Este diagrama a continuación muestra una relación de 20:1 entre los puertos de acceso en un conmutador de Marco de Distribución Intermedio (IDF) y los enlaces ascendentes al conmutador de distribución, así como un 4:1 relación de enlaces descendentes de conmutación de distribución a sus enlaces ascendentes principales. Tradicionalmente, se utilizan enlaces Gigabit Ethernet individuales para conectar servidores, los enlaces ascendentes son enlaces 10GE y el núcleo está conectado con cuatro enlaces 10GE.
Se puede encontrar un diagrama similar en la Guía de Diseño de Redes de referencia de soluciones de QoS Empresariales de Cisco (SRND) versión 3.3.
Muchos servidores y centros blade más nuevos vienen con interfaces 10GE. Los enlaces entre los dispositivos principales también utilizan interfaces 10GE. Ahora tenemos un diseño donde las hojas son tan gruesas como el tronco del árbol. Por lo tanto, 10GE está cambiando las relaciones de sobre suscripciones que se usan comúnmente en los diseños de redes.
Por ejemplo, si un IDF tiene 240 puertos (5 pilas de conmutadores de 48 conmutadores de 10/100/1000 Mbps), el ancho de banda descendente total es de 240 Gbps. Por lo tanto, el ancho de banda del enlace ascendente debe ser 1:20 de 240 Gbps o 12 Gbps. Esos enlaces ascendentes probablemente serán un par de enlaces 10GE. A continuación, considere un conjunto de conmutadores de distribución que solo admitan cuatro de esos IDF. Por lo tanto, el ancho de banda descendente de la capa de distribución total sería de 960 Gbps. El ancho de banda del enlace ascendente debe ser 1:4 de 960 Gbps o 240 Gbps. Sin embargo, dado que carecemos de la capacidad de implementar esa cantidad de ancho de banda, probablemente nos enfrentemos al uso de un conjunto de cuatro enlaces 10GE de cada conmutador de distribución a cada par de conmutadores principales.
El segundo ejemplo es cuando tenemos servidores con enlaces 10GE. Digamos que un switch Nexus tiene 32 enlaces 10GE a servidores, clústeres y centros blade en el centro de datos. La regla de 20:1 indicaría que habría 16 Gbps de ancho de banda de enlace ascendente. Eso podría satisfacerse con un par de enlaces ascendentes de 10 GE a los conmutadores de distribución. Esos conmutadores de distribución solo podían tener un par de estos conmutadores IDF aguas abajo para requerir solo unos pocos enlaces ascendentes de 10 GE a los conmutadores principales.
La capa de distribución se está agotando con el uso extensivo de interfaces 10GE dentro de los centros de datos y es posible que más organizaciones estén buscando un modelo de 2 niveles en lugar del modelo tradicional de 3 niveles. En el modelo de dos niveles, la única relación utilizada es el 20: 1 de los enlaces descendentes de acceso a los enlaces ascendentes de acceso al núcleo.
40GE y 100GE en el horizonte:
Este problema de proporción de sobre suscripciones no permanecerá así por mucho tiempo. Ya podemos ver Ethernet de 40 Gbps y Ethernet de 100 Gbps en el horizonte. A principios de este año, la Bolsa de Nueva York anunció planes para implementar Ethernet de 100 Gbps. Los proveedores de servicios como Qwest están planificando implementaciones tempranas de 100 Gbps en sus redes troncales de alto rendimiento. De hecho, algunos de los primeros enlaces de 100 Gbps ya se han vendido. En mi opinión, estoy de acuerdo con aquellos que son partidarios de omitir Ethernet de 40 Gbps y pasar directamente a Ethernet de 100 Gbps. También siento que Ethernet de 100 Gbps va a ganar una adopción más amplia de la industria que OC-768. La historia ha demostrado que no se puede superar a Ethernet por simplicidad, rendimiento y precio.
Conclusión:
El uso de la interfaz 10GE para el acceso, la distribución y el núcleo causará arquitecturas de red que tengan hojas con el mismo ancho de banda que el tronco del árbol. Con el fin de mantener los ratios de suscripción excesiva, la industria está pensando en usar 100GE en los próximos años. Network World publicó su» hoja de trucos de Ethernet 100G » hace unas semanas. Le animo a que consulte estos artículos y realice un seguimiento de cómo la Ethernet de 100 Gbps afectará la forma en que diseña las redes en 2010.
Scott
