Ultimamente ho visto molti progetti di data center che contengono 10 collegamenti Gigabit Ethernet ai livelli di accesso, distribuzione e gerarchia di base. Tradizionalmente, la larghezza di banda aumenta quando si raggiunge il nucleo della rete. Storicamente, le reti erano come alberi. Le “foglie” della rete di accesso sono più piccole, i “rami” della rete di distribuzione sono un po ‘ più grandi e il “tronco” della rete principale è spesso. Tuttavia, a causa dell’uso prolifico di 10 interfacce GE, i rapporti di oversubscription tradizionali della progettazione della rete non sono realizzabili.
Quando si costruisce un progetto di rete a più livelli è importante considerare i rapporti di oversubscription della larghezza di banda ad ogni livello della gerarchia di commutazione Ethernet. L’idea è che la larghezza di banda upstream ad ogni livello della gerarchia deve fornire larghezza di banda adeguata per quei dispositivi downstream. Tuttavia, le statistiche guidano i rapporti che rendono la dimensione totale dell’uplink non necessario sommare alla quantità totale dei collegamenti a valle. Questo rapporto “oversubscription” di downlink a uplink è ciò che deve essere attentamente monitorato in modo che in punti della rete non si formino colli di bottiglia che potrebbero essere difficili da rilevare e fornire scarsa connettività di rete per i dispositivi downstream.
Accesso comune-downlink a access-uplink i rapporti sono 20:1 e distribuzione-downlink a distribution-uplink i rapporti sono 4:1. Di seguito è riportata una figura che illustra questo concetto. Questo diagramma seguente mostra un rapporto 20: 1 tra le porte di accesso su uno switch IDF (Intermediate Distribution Frame) e gli uplink allo switch di distribuzione, nonché un 4:1 rapporto di distribuzione interruttore downlink ai suoi uplink nucleo. Tradizionalmente, i singoli collegamenti Gigabit Ethernet vengono utilizzati per collegare i server, gli uplink sono collegamenti 10GE e il nucleo è collegato con quattro collegamenti 10GE.
Un diagramma simile può essere trovato in Cisco Enterprise QoS Solution Reference Network Design Guide (SRND) versione 3.3.
Molti server più recenti e centri blade sono in arrivo con interfacce 10GE. Anche i collegamenti tra i dispositivi core utilizzano interfacce 10GE. Ora abbiamo un design in cui le foglie sono spesse come il tronco dell’albero. Pertanto, 10GE sta cambiando i rapporti di oversubscription comunemente usati nei progetti di rete.
Ad esempio, se un IDF ha 240 porte (5 stack di switch di 48 porte 10/100/1000Mbps switch), la larghezza di banda totale a valle è 240Gbps. Pertanto, la larghezza di banda uplink dovrebbe essere 1: 20 di 240 Gbps o 12 Gbps. Questi uplink saranno probabilmente una coppia di collegamenti 10GE. Quindi considera un set di switch di distribuzione che supportano solo quattro di questi IDF. Pertanto, la larghezza di banda a valle del livello di distribuzione totale sarebbe 960Gbps. La larghezza di banda di uplink dovrebbe essere 1:4 di 960Gbps o 240Gbps. Tuttavia, poiché non abbiamo la possibilità di distribuire quella quantità di larghezza di banda, ci troviamo di fronte probabilmente all’utilizzo di un set di quattro collegamenti 10GE da ciascun interruttore di distribuzione a ciascuna coppia di switch core.
Il secondo esempio è quando abbiamo server con collegamenti 10GE. Supponiamo che uno switch Nexus abbia 32 collegamenti 10GE a server, cluster e centri blade nel data center. La regola 20:1 indicherebbe che ci sarebbero 16 Gbps di larghezza di banda uplink. Questo potrebbe essere soddisfatto con un paio di uplink 10GE agli switch di distribuzione. Questi switch di distribuzione potrebbero avere solo un paio di questi switch IDF a valle per richiedere solo alcuni uplink 10GE agli switch core.
Il livello di distribuzione è sempre spremuto con l’ampio uso di interfacce 10GE all’interno dei data center e più organizzazioni possono essere alla ricerca di un modello a 2 livelli, piuttosto che il tradizionale modello a 3 livelli. Nel modello a due livelli, l’unico rapporto utilizzato è il 20:1 dai downlink di accesso agli uplink di accesso al core.
40GE e 100GE all’orizzonte:
Questo problema del rapporto di oversubscription non rimarrà così a lungo. Possiamo vedere già vedere 40 Gbps Ethernet e 100 Gbps Ethernet all’orizzonte. All’inizio di quest’anno il NYSE ha annunciato l’intenzione di distribuire 100Gbps Ethernet. I fornitori di servizi come Qwest stanno pianificando le prime implementazioni di 100Gbps nelle loro dorsali ad alte prestazioni. In effetti, alcuni dei primi collegamenti 100Gbps sono già stati venduti. A mio parere, sono d’accordo con coloro che sono fautori di saltare 40Gbps Ethernet e andare direttamente a 100Gbps Ethernet. Sento anche che 100Gbps Ethernet guadagnerà un’adozione più ampia del settore rispetto a OC-768. La storia ha dimostrato che non si può battere Ethernet per semplicità, prestazioni e prezzo.
Conclusione:
L’uso dell’interfaccia 10GE per l’accesso, la distribuzione e il core causerà architetture di rete con foglie con la stessa larghezza di banda del tronco dell’albero. Al fine di mantenere i rapporti di oversubscription l’industria sta cercando di utilizzare 100GE negli anni a venire. Network World ha pubblicato il suo “cheat sheet Ethernet 100G” poche settimane fa. Vi incoraggio a controllare questi articoli e tenere traccia di come 100Gbps Ethernet influenzerà il modo di progettare reti nel 2010.
Scott
