L2 vs. L3 Fabrics dátových centier pre návrhy chrbticových listov

L2 vs. L3 Fabrics dátových centier pre návrhy chrbticových listov

Výber správnej látky

Výber správnej látky
  • Moderné dátové centrá zriedka zlyhávajú pre nedostatok šírky pásma; zlyhávajú, keď návrh infraštruktúry prestane zodpovedať aplikačnému a operačnému modelu. Tímy sú pod tlakom, aby konsolidovali pracovné zaťaženia, integrovali platformy umelej inteligencie a kontajnerov a udržali domény zlyhania pod kontrolou, a to všetko bez toho, aby sa vyhli nákladným redizajnom. V tejto súvislosti sa rozhodovanie o tom, kde prevádzkovať čistú vrstvu 2, kam presunúť vrstvu 3 a ako rýchlo vyvíjať infraštruktúru, stáva strategickou voľbou, nie debatou o syntaxi.

    Tento článok popisuje porovnanie L2 a L3 infraštruktúr dátových centier ako rozhodnutie o návrhu viazané na rozsah, mobilitu a prevádzkové riziko. Prejdeme si, kedy uprednostniť jednoduché L2 domény, kedy štandardizovať L3 leaf-spine s EVPN-VXLAN a ako zosúladiť prepínače dátových centier Cisco Nexus, Juniper QFX a HPE s každou cestou, aby architekti mohli prejsť od teórie k implementovateľnému plánu infraštruktúry.

Vyvažovanie L2 a L3 štruktúr dátových centier

Výber medzi štruktúrami L2 a L3 ovplyvňuje škálovateľnosť, domény zlyhania, nástroje a migračné cesty v rámci dizajnov chrbticových listov od viacerých dodávateľov.

Vyvažovanie L2 a L3 štruktúr dátových centier
  • Nejasné hranice rozsahu a domény zlyhania

    Tímy majú problém zmapovať rast, premávku východ-západ a polomer prudkého rastu do fabrík L2 oproti L3 bez toho, aby ich prestavali alebo riskovali výpadky.

  • Riziko migrácie medzi vzormi zmiešaných tkanín

    Prechod zo starších L2 na EVPN/VXLAN L3 fabrics je riskantný, keď sa hardvér, prekrytia a smerovanie zmenia naraz.

  • Prevádzková zložitosť v sieťach od viacerých dodávateľov

    Rôzne NOS, funkcie a modely automatizácie v spoločnostiach Cisco, Juniper a HPE sťažujú fungovanie konzistentnej stratégie L2/L3.

Porovnanie štruktúry dátových centier L2 a L3

Porovnajte návrhy štruktúry vrstvy 2 a vrstvy 3, aby ste mohli zosúladiť rozsah, odolnosť a prevádzku s rastom vášho dátového centra.

Vlastnosti Fabric dátového centra L2
L3 / EVPN-VXLAN Fabric (horúci)
Prevádzkový vplyv
Primárne nasadenie Jednoduché pody alebo malé domény vyžadujúce konektivitu východ-západ založenú na VLAN v rámci jednej lokality; často postavené s MLAG alebo vPC na prepínačoch ako Cisco Nexus 9300/3400 alebo HPE 5900/5950. Stredné až veľké viacrackové alebo viacmiestne siete vyžadujúce škálovateľnú izoláciu nájomcov a pripojenie typu any-to-any IP s EVPN-VXLAN na zariadeniach Cisco Nexus 9300/9336, Juniper QFX5120/5200/5210 alebo HPE Comware/Aruba CX. Zvoľte si L2, ak máte kompaktný pôdorys na jednom mieste a obmedzené potreby segmentácie; zvoľte si L3, ak očakávate rast, využitie viacerými nájomníkmi alebo expanziu medzi jednotlivými centrámi.
Škálovateľnosť a obmedzenie vysielania Spolieha sa na VLAN a STP; vysielacie a neznáme unicastové domény môžu zahŕňať mnoho rackov, čo obmedzuje bezpečnú škálovateľnosť a zväčšuje domény porúch. Distribuuje smerovanie do každého listu; riadiaca rovina EVPN a zapuzdrenie VXLAN obsahujú vysielania a umožňujú oveľa väčšie a predvídateľnejšie škálovanie. Ak očakávate rýchle rozširovanie alebo hustú virtualizáciu, L3/EVPN-VXLAN poskytuje deterministickejšie škálovanie a menší polomer zlyhania/výbuchu ako plochá doména L2.
Domény odolnosti a zlyhania Rýchla konvergencia L2 je možná, ale tlak na tabuľku MAC adries, slučky alebo problémy s STP môžu stále ovplyvniť celé segmenty; obnova je krehkejšia v preplnených jadrách L2. Hranice L3 pre každý rack a ECMP naprieč vláknom leaf-spine výrazne obmedzujú rozsah porúch; riadiaca rovina sa rýchlo a nezávisle rekonverguje pre každého nájomníka/VRF. Pre kritické obchodné záťaže a prísne SLA znižujú L3 štruktúry riziko a dopad zlyhaní jedného prepojenia, jedného zariadenia alebo riadiacej roviny L2.
Mobilita a segmentácia pracovnej záťaže Jednoduchá L2 vMotion alebo migrácia za chodu, pokiaľ ide o VLAN; pridanie segmentácie zvyčajne znamená viac VLAN a manuálnych ACL, čo sa pri rozsiahlom používaní stáva ťažkopádnym. Používa VXLAN na roztiahnutie sietí nájomníkov cez IP fabric a zároveň zachováva izoláciu L3; segmentácia prostredníctvom VRF, cieľov trás EVPN a politík je riadená šablónami a škálovateľná. Ak potrebujete veľa nájomníkov alebo bezpečnostných zón s občasnou mobilitou, L3/EVPN-VXLAN poskytuje jemnozrnnú izoláciu bez nadmernej zložitosti VLAN a ACL.
Zložitosť návrhu a prevádzky Koncepčne jednoduché pre tímy zvyknuté na tradičné prepínanie; menej protokolov, ale ladenie VLAN/Spanning Tree/vPC môže byť vo väčších topológiách zložité. Vyžaduje sa viac konceptov (BGP, EVPN, VXLAN) a automatizačného prístupu; po štandardizácii sú operácie druhého dňa opakovateľnejšie a optimalizovanejšie pre API. Používajte L2, keď je váš tím malý a prostredie je statické; investujte do zručností a nástrojov L3, keď chcete automatizované operácie založené na zámeroch vo veľkom rozsahu.
Úvahy o nákladoch a hardvéri Môže bežať na cenovo dostupných prepínačoch s podporou L2/L3, ak je sada funkcií obmedzená; spočiatku môže odložiť investíciu do špičkových platforiem typu „spine-leaf“. Často využíva rozsiahlejšie prepínače s bohatými funkciami (napr. Cisco N9K-C93240YC-FX2, N9K-C9336C-FX2-B2, Juniper QFX5200-48Y-DC-AFI, HPE Q9E63A) a smerovacie licencie, ale znižuje budúce náklady na redizajn. Ak je rozpočet napätý a rast neistý, L2 štruktúry minimalizujú počiatočné výdavky; ak je rast jasný, L3 štruktúry sa vyhýbajú nákladnej rearchitektúre neskôr.
Zosúladenie s cloudom a automatizáciou Menej zosúladené s cloudovými natívnymi modelmi; integrácie s orchestračnými nástrojmi sú zvyčajne obmedzené na poskytovanie VLAN a základnú QoS. Zodpovedá cloudovému dizajnu s routed-underlay; EVPN-VXLAN a BGP sa dobre hodia k Ansible, Terraform a automatizácii riadenej kontrolérmi pre platformy Cisco, Juniper a HPE. Pre súkromný cloud, kontajnery a infraštruktúru riadenú CI/CD sú návrhy L3 fabric vhodnejšie pre moderné očakávania automatizácie a poskytovania služieb.

Potrebujete pomoc? Technickí experti sú k dispozícii.

  • +1-626-655-0998 (USA)
    UTC 15:00-00:00
  • +852-2592-5389 (Hoongkong)
    UTC 00:00-09:00
  • +852-2592-5411 (Hoongkong)
    UTC 06:00-15:00
Potrebujete pomoc? Technickí experti sú k dispozícii.

Ideálne prípady použitia pre L2 vs. L3 Fabrics

Tam, kde sa dátové centrá Layer 2 a Layer 3 najlepšie hodia, od malých virtualizovaných podov až po rozsiahle cloudové architektúry EVPN-VXLAN.

Virtualizované pody a malé súkromné ​​cloudy na L2 Fabrics

Virtualizované pody a malé súkromné ​​cloudy na L2 Fabrics

  • Vytvárajte kompaktné domény vrstvy 2 pre klastre VMware alebo malé OpenStack pody, kde sú primárnymi požiadavkami jednoduché pripojenie založené na VLAN a vMotion.
  • Používajte L2 chrbticové štruktúry v súkromných cloudoch s jednou lokalitou, ktoré vyžadujú optimalizáciu prevádzky východ-západ bez prevádzkových nákladov spojených s úplným smerovaním vrstvy 3 všade.
  • Agregujte husté prepínače Top-of-Rack do prístupovej a agregačnej vrstvy Layer 2 pre dátové centrá susediace s kampusom s obmedzeným počtom nájomníkov a dobre známymi rozloženiami VLAN.
Podnikové dátové centrá s viacerými nájomníkmi s L3 EVPN-VXLAN

Podnikové dátové centrá s viacerými nájomníkmi s L3 EVPN-VXLAN

  • Nasaďte sieťové štruktúry typu „spine-leaf“ vrstvy 3 s EVPN-VXLAN na izoláciu obchodných jednotiek alebo nájomníkov a zároveň ponúknite roztiahnutie vrstvy 2 typu „any-to-any“ iba tam, kde je to potrebné.
  • Štandardizujte L3 fabric v kľúčových podnikových dátových centrách na podporu tisícok VLAN a VRF a zároveň zachovajte predvídateľnosť škálovania a konvergencie riadiacej roviny.
  • Použite L3 podklad s prekrytím založeným na EVPN na zjednodušenie IP adresovania, smerovania domén a bezpečnostných politík medzi nájomníkmi vo veľkých kampusoch a dátových centrách.
Obchodovanie citlivé na latenciu, HPC a klastre umelej inteligencie

Obchodovanie citlivé na latenciu, HPC a klastre umelej inteligencie

  • Navrhnite nízkolatenciové ostrovy vrstvy 2 pre úzko prepojené trénovacie klastre HPC alebo AI, kde sú vysielacie domény malé a deterministický výkon je kritický.
  • Kombinujte L2 štruktúry na úrovni výpočtového racku s agregáciou L3 a smerovaním na úrovni chrbtice, aby ste udržali nízku latenciu a zároveň obmedzili domény zlyhania.
  • Na ochranu aplikácií citlivých na latenciu, ktoré netolerujú dlhé časy rekonvergencie alebo udalosti spanning tree, použite L3 tkaniny s ECMP a rýchlou konvergenciou.
Hybridný cloud, kolokácia a prepojenie medzi centrálami daných oblastí

Hybridný cloud, kolokácia a prepojenie medzi centrálami daných oblastí

  • Prijmite L3 infraštruktúry dátových centier na pripojenie lokálnych podov k verejnému cloudu na rampách a kolokačným zasadacím miestnostiam pomocou konzistentných smerovacích a bezpečnostných politík.
  • Selektívne používajte rozšírenie L2, napríklad pre staršie klastre, ktoré potrebujú rozšírené siete VLAN, a zároveň presúvajte väčšinu medzistátnej prevádzky na smerované prekrytia L3 EVPN alebo IPsec.
  • Segmentujte vrstvy aplikácií pomocou VRF a hraníc 3. vrstvy pri premosťovaní viacerých dátových centier, čím znížite polomer výbuchu a zároveň umožníte kontrolovanú mobilitu pracovnej záťaže.
Platformy pre poskytovateľov služieb na okraji siete a platformy s vysokou prevádzkou

Platformy pre poskytovateľov služieb na okraji siete a platformy s vysokou prevádzkou

  • Implementujte L3 chrbticové štruktúry na okraji poskytovateľa alebo na internetových ústredných miestach, kde sú rozsah trasy, rýchlosť konvergencie a kapacita ECMP dôležitejšie ako jednoduchosť L2.
  • Používajte L2 tkaniny iba na úrovni vymedzenia služieb alebo prístupovej vrstvy a zároveň vynucujte hranice L3 smerom k jadru, aby ste predišli búrkam vysielania a rozsiahlym doménam zlyhania.
  • Spúšťajte EVPN-VXLAN na L3 sieťach, aby ste zákazníkom poskytovali virtualizované služby L2 a L3, čo umožňuje škálovateľné prostredia s viacerými nájomníkmi s jasným oddelením prevádzky.

Často kladené otázky

Ako sa mám rozhodnúť medzi L2 a L3 fabric pre novú chrbticovú zostavu s Cisco Nexus alebo Juniper QFX?

  • Z hľadiska obstarávania berte voľbu L2 verzus L3 ako obmedzenie pre sadu funkcií prepínača a licencie, ktoré kupujete. Ak očakávate rýchly rast nájomcov, pripojenie viacerých lokalít alebo potrebujete EVPN-VXLAN, uprednostnite štruktúry pripravené na L3 (napríklad Cisco N9K-C93240YC-FX2, N9K-C9316D-GX, N9K-C9336C-FX2-B2 alebo Juniper QFX5120/QFX5200/QFX5210), aby ste nemuseli všetko vymieňať pri prechode z čisto L2 na L3 prekrytia.
  • Ak sú vaše pracovné zaťaženia väčšinou v jednej dátovej hale s obmedzenou segmentáciou a malým počtom VLAN, dizajn zameraný viac na L2 s použitím kompaktných prepínačov (napríklad Cisco N3K-C34180YC, N3K-C3264C-E alebo modely HPE, ako napríklad JL585A, JL586A, Q9E63A) môže znížiť hardvérovú a prevádzkovú zložitosť. Overte si však, či vybrané SKU podporujú smerovanie, VXLAN a škálovanie, ktoré by ste mohli potrebovať v priebehu 3 – 5 rokov.
  • Pre návrh a spresnenie kusovníka môžete zdieľať svoje požiadavky na rast, odolnosť a segmentáciu s našimi inžiniermi prostredníctvom bezplatná podpora dizajnu CCIE pred dokončením nákupu látky L2 alebo L3. Upozornenie: Konkrétne záručné podmienky a podporné služby sa môžu líšiť v závislosti od produktu a regiónu. Presné podrobnosti nájdete v oficiálnych informáciách. V prípade ďalších otázok kontaktujte: router-switch.com.

Môžem začať s L2 fabric a neskôr migrovať na L3/EVPN-VXLAN s použitím rovnakých prepínačov?

  • Mnohé z uvedených platforiem Cisco Nexus a Juniper QFX sú hardvérovo pripravené pre L3 a EVPN-VXLAN, ale reálna schopnosť migrácie bez zmien hardvéru závisí od verzií softvéru, licencií a limitov škálovania (veľkosť smerovacej tabuľky, počet tunelov VXLAN, zdroje vyrovnávacej pamäte). Napríklad Cisco N9K-C93240YC-FX2 a N9K-C9336C-FX2-B2 alebo Juniper QFX5120 a QFX5200 sú bežnou voľbou, keď plánujete prechod z iba L2 na L3 štruktúry.
  • Pri plánovaní prístupu „začať s L2, prejsť na L3 neskôr“ si vopred overte, ktoré firmvérové ​​vlaky a licencie na funkcie sú potrebné, či vaše existujúce prepínače HPE alebo Cisco/Juniper ToR budú podporovať EVPN-VXLAN a či vaše chrbticové prepínače (napr. N9K-C9316D-GX, QFX5210-64C-D-AFI2) dokážu spracovať škálovanie trasy L3, ktoré očakávate po migrácii.
  • Odporúčame použiť náš Kontrola EOL/EOSL aby sa predišlo navrhovaniu migračnej cesty na platformách, ktorým sa blíži koniec podpory, čo by mohlo vynútiť neočakávaný upgrade počas prechodu na L3.

Sú prepínače Cisco Nexus, Juniper QFX a HPE interoperabilné v zmiešanom dizajne L2/L3 fabric?

  • Na vrstve 2 je miešanie prepínačov Cisco, Juniper a HPE (napríklad Nexus N9K-C9336PQ odosiela agregačné prepínače HPE, ako napríklad JL587A, alebo Juniper QFX5110 ToR do chrbtic Cisco N9K-C9316D-GX) vo všeobecnosti uskutočniteľné, ak sa obmedzíte na štandardizované funkcie, ako sú 802.1Q VLAN, LACP, štandardný STP/MSTP a vyhnete sa rozšíreniam proprietárnym od dodávateľa pre kritické funkcie.
  • Na úrovni 3. vrstvy a prekrytia (EVPN-VXLAN) závisí praktická interoperabilita od konzistentného používania štandardov IETF a špecifických verzií softvéru na každej platforme. Mali by ste sa vyhnúť predpokladu, že funkcie EVPN od rôznych dodávateľov (napr. typy trás, správanie pri vyvažovaní záťaže, viacnásobné homing) sa budú zhodovať bez podrobného laboratórneho overenia alebo jasného vymedzenia medzi doménami dodávateľov.
  • Pred zakúpením rôznych dodávateľov odporúčame definovať hranice interoperability (napr. čisto IP smerované odovzdávanie medzi doménami Cisco Nexus a Juniper QFX) a nechať si od nášho tímu riešení skontrolovať návrh a cieľové SKU prostredníctvom... bezplatná podpora CCIE na identifikáciu skrytých rizík kompatibility. Upozornenie: Konkrétne záručné podmienky a podporné služby sa môžu líšiť v závislosti od produktu a regiónu. Presné podrobnosti nájdete v oficiálnych informáciách. V prípade ďalších otázok kontaktujte: router-switch.com.

Na aké riziká pri nasadení by som si mal dávať pozor pri rozširovaní L2 oproti spusteniu L3 na koncové prepínače?

  • Nákup roztiahnutej L2 štruktúry (napr. s použitím agregačných prepínačov Cisco N3K-C34180YC alebo HPE agregačných prepínačov JQ074A, JQ026A pre rozsiahle L2 domény) sa na začiatku často javí ako lacnejší, ale môže viesť k vyššiemu polomeru prenosu a riziku konvergencie; možno budete potrebovať starostlivejší výber platforiem so silnými funkciami vyrovnávacej pamäte a redundancie a explicitné overenie správania STP a funkcií MLAG/vPC.
  • Kúpa dizajnu L3-to-the-leaf (s EVPN-VXLAN na Cisco N9K-C93240YC-FX2 alebo Juniper QFX5120-48Y-AFO/AFI, QFX5200-48Y-DC-AFI) presúva riziko smerom k škálovateľnosti smerovania, CPU riadiacej roviny a správnemu návrhu podkladových/prekrytých vrstiev. Hlavným dôsledkom obstarávania je, že by ste mali vopred overiť úrovne licencií a pamäťové zdroje, nielen počet portov a priepustnosť.
  • V oboch prípadoch je kľúčovou pripomienkou k realizácii zosúladiť zakúpené SKU s vaším návrhom domény chýb (domény chýb na rack, na POD alebo na lokalitu). Nedostatočné nákupy funkcií L3 vás môžu na roky uväzniť v predĺženej L2, zatiaľ čo nadmerné nákupy zložitých funkcií L3, ktoré nikdy nepoužívate, môžu zvýšiť celkové náklady na vlastníctvo (TCO). Naši inžinieri vám môžu pomôcť vyhodnotiť tieto kompromisy oproti skutočným pracovným zaťaženiam prostredníctvom konzultácia o dizajneUpozornenie: Konkrétne záručné podmienky a podporné služby sa môžu líšiť v závislosti od produktu a regiónu. Presné podrobnosti nájdete v oficiálnych informáciách. V prípade ďalších otázok kontaktujte: router-switch.com.

Čo by som mal vedieť o dodacích lehotách, preprave a rizikách dovozu pre prepínače L2/L3 pre dátové centrá?

  • Dodacia lehota pre dátové prepínače Cisco Nexus, Juniper QFX a HPE sa môže výrazne líšiť v závislosti od modelu (napríklad vysoko žiadané SKU, ako napríklad N9K-C9316D-GX alebo QFX5210-64C-D-AFI2, môžu mať dlhšie obstarávacie cykly). Skutočné dodacie lehoty budú závisieť od dostupnosti zásob, veľkosti objednávky a miesta určenia; v prípade položiek na sklade môže byť zásielka spracovaná rýchlejšie, zatiaľ čo jednotky s nedodanou objednávkou alebo so špeciálnou konfiguráciou si budú vyžadovať dodatočný čas.
  • Pri plánovaní časových rámcov nasadenia by ste mali zohľadniť možné colné oneskorenia a miestne dovozné postupy, najmä pri budovaní viacstranových L3 fabric s veľkými dávkami hardvéru. Viac informácií o logistike nájdete v našich spôsoby prepravy a špecifické pre danú krajinu dane a clá poznámky a potom sa koordinujte s vaším interným logistickým tímom, aby ste zosúladili dodacie lehoty s prístupom k dátovému centru a zmrazením zmien.

Ako sa rieši záruka, vrátenie tovaru a životný cyklus prepínačov Core Fabric a čo sa stane, ak kľúčová L3 chrbtica prestane fungovať?

  • Pri výbere kritických L3 spinálnych a leaf prepínačov (ako napríklad Cisco N9K-C93240YC-FX2, N9K-C9336C-FX2-B2, Juniper QFX5200/QFX5210 alebo HPE JL585A/JL586A) je plánovanie životného cyklu rovnako dôležité ako kapacita. Odporúčame skontrolovať každú vybranú SKU podľa našich Kontrola EOL/EOSL aby ste pochopili zostávajúce okno podpory dodávateľa predtým, ako začnete navrhovať svoju štruktúru na tejto platforme.
  • V prípade problémov s hardvérom sa naše spracovanie vrátenia tovaru riadi zdokumentovanými postupmi; praktické kroky pre prípad poškodenia zariadenia alebo chybných jednotiek si môžete pozrieť v časti pokyny na vrátenieZáručné podmienky sa môžu líšiť v závislosti od dodávateľa a regiónu a môžu ovplyvniť vaše rozhodnutie, či centralizovať L3 do menšieho počtu špičkových prepínačov alebo distribuovať L3 do väčšieho počtu koncových prepínačov kvôli odolnosti a zdieľaniu náhradných dielov. Upozornenie: Konkrétne záručné podmienky a podporné služby sa môžu líšiť v závislosti od produktu a regiónu. Presné podrobnosti nájdete v oficiálnych informáciách. V prípade ďalších otázok kontaktujte: router-switch.com.

Viac riešení

Beyond Bandwidth: The 100G+ Data Center Architecture

Viac než len šírka pásma: Architektúra dátového centra s kapacitou 100 Gb/s

Nevyhnutný 100G základ – rast pripravený na umelú inteligenciu, výkon s nulovou latenciou

Dátové centrum
400G/800G Ethernet Switch: Maxmize Margins via AI-Ready Solutions

400G/800G Ethernetový prepínač: Maximalizujte marže vďaka riešeniam s umelou inteligenciou

Vysokoziskové prepínače pre dátové centrá od spoločností Cisco, Huawei, Mellanox a Juniper.

Prepínač Ethernet
Copper vs Fiber vs DAC/AOC Interconnects Guide

Sprievodca prepojeniami medené vs. optické vs. DAC/AOC

Kompletné porovnanie medených, optických, DAC a AOC – latencia, dosah, náklady a vhodnosť nasadenia 10G/25G/100G/400G.

Káble a vysielače/prijímače