Najlepšie postupy pre návrh chrbticovej štruktúry listov pre dátové centrá

Najlepšie postupy pre návrh chrbticovej štruktúry listov pre dátové centrá

Navrhovanie robustných tkanín s listovým chrbtom

Navrhovanie robustných tkanín s listovým chrbtom
  • Keďže pracovné zaťaženie dátových centier sa stáva distribuovanejším, citlivejším na latenciu a zameraným na east-west, architektúra typu leaf-spine sa stala predvolenou architektúrou pre nové zostavenia a obnovovacie projekty. Napriek tomu sa mnoho tímov stále potýka s tým, ako preložiť zámery na vysokej úrovni – škálovateľnosť, odolnosť a predvídateľný výkon – do konkrétnych rozhodnutí v oblasti topológie, modelov smerovania a domén zlyhania v prostrediach s viacerými dodávateľmi.

    Tento článok sa zameriava na praktické rozhodnutia týkajúce sa návrhu odolnej štruktúry typu leaf-spine: ako štruktúrovať fyzickú a logickú topológiu, zvoliť stratégie smerovania a ECMP a vyvážiť jednoduchosť so škálovateľnosťou. Na príkladoch platforiem, ako sú Cisco Nexus, Juniper QFX a Aruba CX, tieto možnosti namapujeme na reálne scenáre nasadenia, aby ste mohli štandardizovať návrh štruktúry, ktorý je opakovateľný, podporovateľný a pripravený na budúci rast.

Kompromisy medzi chrbticou a listovou tkaninou

Navrhovanie chrbticovo-listovej štruktúry, ktorá sa škáluje, rýchlo konverguje a zostáva funkčná v priebehu času, je obmedzené výberom hardvéru, smerovaním a potrebami odolnosti.

Kompromisy medzi chrbticou a listovou tkaninou
  • Vyvažovanie rozsahu, latencie a nadmerného predplatného

    Určenie rýchlostí chrbticových/listových portov, šírky rozvetvenia a ECMP s cieľom splniť SLA pre rast a latenciu bez nadmerného budovania alebo vytvárania horúcich miest.

  • Zložitosť smerovacích a odolnostných politík

    Výber medzi vrstvou 2, vrstvou 3 alebo EVPN-VXLAN a ladenie ECMP, rýchla konvergencia a domény zlyhania bez krehkých konfigurácií.

  • Riziko životného cyklu, interoperability a migrácie

    Vývoj od starších jadrových návrhov k dizajnu leaf-spine naprieč zmiešanými rodinami prepínačov bez toho, aby sa vyhýbali uviaznutiu, výpadkom a fragmentovaným operáciám.

Zameranie na dizajn látky s chrbticou a listami

Kľúčové konštrukčné možnosti na vytvorenie škálovateľných, odolných tkanín typu chrbtica-list s predvídateľnými operáciami.

Najprv pravá topológia

Zarovnajte vrstvy chrbtice a listov, nadmerné predplatné a porty s tokmi aplikácie východ-západ.

Smerovanie vytvorené pre škálovanie

Využite ECMP a EVPN-VXLAN na zjednodušenie rastu a interoperability viacerých dodávateľov v rámci systémov Nexus, QFX a Aruba CX.

Odolnosť už od návrhu

Návrh pre rýchlu konvergenciu, izoláciu porúch a údržbu bez prestojov naprieč uzlami siete Fabric.

Porovnanie rodiny platforiem Spine-Leaf Fabric

Porovnajte spinálne prepínače Cisco, Juniper a Aruba podľa škálovateľnosti, odolnosti a prevádzkovej zhody EVPN-VXLAN.

Vlastnosti Chrbtica a list Cisco Nexus Borievka QFX - Listová tŕň
Aruba CX Data Center Fabric (horúca)
Výsledok pre vás
Primárne zameranie dizajnu Vysoká hustota 25/40/100/400G pre rozsiahle Clos tkaniny a dátové centrá s vysokou úrovňou ECMP. EVPN-VXLAN-centrická listová chrbtica so silnou mierkou smerovania a segmentáciou tkaniny. Škálovateľná, vysokovýkonná infraštruktúra so zjednodušeným životným cyklom, telemetriou a automatizáciou. Prispôsobte platformu tomu, či je vaším hlavným hnacím motorom priepustnosť, škálovateľnosť smerovania alebo prevádzková jednoduchosť.
Ideálna veľkosť a fáza nasadenia Najlepšie sa hodí pre vyspelé alebo rýchlo rastúce dátové centrá, ktoré potrebujú veľmi vysoký počet portov a viacpodové riešenia. Vhodné pre EVPN siete na zelenej lúke a migrácie na brownfieldoch, ktoré vyžadujú bohaté smerovacie politiky. Optimálne pre organizácie, ktoré štandardizujú moderný systém chrbticových listov, ale chcú postupné zavádzanie s nízkym trením. Pre veľmi rozsiahle riešenia zvoľte Nexus, pre siete s bohatou funkcionalitou na politiky QFX a pre pragmatické a postupné zavádzanie Aruba CX.
EVPN-VXLAN a možnosti smerovania Robustná podpora VXLAN/EVPN, silná pre role brán L2/L3 a rozsiahle domény ECMP. Rozsiahla sada funkcií EVPN (Type-5, pokročilé politiky), silné škálovanie riadiacej roviny pre návrhy bohaté na segmenty. Plne funkčná EVPN-VXLAN so zameraním na jednoduchú konfiguráciu a konzistentnosť naprieč rolami siete Fabric. Pre pokročilé pravidlá EVPN vyberte QFX; Aruba CX, ak chcete výkonnú EVPN s jednoduchšou konfiguráciou.
Odolnosť a konvergencia Zrelý ECMP, rýchla konvergencia, podpora pre viacero šasi a pokročilé funkcie vysokej dostupnosti. Rýchle prepnutie na záložný systém s presným ovládaním smerovania; skvelé pre komplexné scenáre zlyhania podkladových/prekrytých vrstiev. Vstavané osvedčené postupy pre HA, možnosti bezproblémových aktualizácií a jasné prevádzkové pracovné postupy pre zmeny v rámci infraštruktúry. Všetky tri sú odolné; Aruba CX kladie dôraz na predvídateľné aktualizácie a jednoduchšie riešenie porúch.
Automatizácia a prevádzka v druhý deň Bohatá programovateľnosť (nástroje NX-API, NX-OS); viac úsilia o štandardizáciu vo veľkých tímoch. Silná automatizácia a skriptovanie v Junose; výkonné, ale môže vyžadovať hlbšie znalosti siete. Zjednotený operačný systém a nástroje s intuitívnou automatizáciou štruktúry, telemetriou a zobrazeniami na riešenie problémov. Ak sú prevádzkové zručnosti zmiešané, Aruba CX dokáže znížiť riziko a čas potrebný na dosiahnutie hodnoty v porovnaní s vysoko prispôsobenými balíkmi.
Zosúladenie zručností a ekosystému Vhodné pre prípady, že už prevádzkujete siete a nástroje Cisco DC (TAC, DCNM/NDFC atď.). Najlepšie tam, kde je Junos štandardom alebo kde tímy oceňujú hĺbku CLI/netconf a kultúru otvorenej automatizácie. Dostupné pre tímy so zmiešanými skúsenosťami, hladko sa integruje so širšími prostrediami Aruba/HP. Zostaňte s dodávateľom, ktorého poznáte, pre rýchlejšie prijatie alebo použite Aruba CX na zjednodušenie operácií medzi tímami.
Celkové náklady na vlastníctvo a aspekty životného cyklu Výber hardvéru je široký; licencie a úrovne funkcií môžu dlhodobo komplikovať celkové náklady na vlastníctvo. Konkurenčný hardvér; hodnota sa maximalizuje využitím pokročilých funkcií smerovania/EVPN. Navrhnuté na zníženie prevádzkových nákladov prostredníctvom jednoduchších operácií, konzistentného operačného systému a predvídateľných ciest rozširovania siete Fabric. Ak dominujú prevádzkové riziká a prevádzkové riziko, investičný zážitok z Aruby často prináša lepšiu ekonomiku životného cyklu.
Kedy uprednostniť Používajte, keď potrebujete veľmi vysokú hustotu, viacstranovú chrbticovú sieť s úzkou integráciou ekosystému Cisco. Používajte, keď sú vašimi hlavnými rozlišovacími znakmi bohatosť politík EVPN a škálovateľnosť smerovania. Použite, keď chcete moderný chrbtový list so silnou odolnosťou, ale musíte zachovať jednoduchý dizajn a prevádzku. Ujasnite si, či je najdôležitejšia priepustnosť, sofistikovanosť smerovania alebo prevádzková jednoduchosť, a potom podľa toho vyberte.

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.

Prípady použitia chrbtice a listu tkaniny

Navrhnuté pre dátové centrá a okrajové lokality, ktoré potrebujú škálovateľné chrbticové štruktúry s predvídateľnou latenciou, odolným smerovaním ECMP a prevádzkou pripravenou na automatizáciu.

Cloudové a virtualizované dátové centrá Fabrics

Cloudové a virtualizované dátové centrá Fabrics

  • Vytvorte škálovateľnú podložku typu leaf-spine pre súkromné ​​cloudové klastre hosťujúce virtualizované pracovné záťaže s konzistentnou latenciou východ-západ a neblokujúcou šírkou pásma medzi serverovými rackmi.
  • Nasaďte prekrývajúce siete EVPN-VXLAN na stabilný podklad typu leaf-spine, aby ste segmentovali nájomníkov a aplikácie v prostrediach s viacerými rackmi alebo viacerými podmi.
  • Štandardizujte vysokohustotné prepínače Cisco Nexus alebo Juniper QFX 25/100/400G na chrbticovej aj líniovej časti, aby ste zjednodušili rast siete pri pridávaní nových výpočtových a úložných rackov.
Klastre AI / HPC a výpočty s nízkou latenciou

Klastre AI / HPC a výpočty s nízkou latenciou

  • Navrhnite deterministické topológie typu leaf-spine na prepojenie uzlov GPU a HPC, čím zabezpečíte nízku latenciu a vysokú priepustnosť prevádzky v smere východ-západ pre distribuované školenia a vysokovýkonné pracovné zaťaženia.
  • Používajte smerovanie založené na protokole ECMP a inžinierstvo viaccestnej prevádzky naprieč chrbticovými prepínačmi, aby ste sa vyhli horúcim bodom a udržali predvídateľné časy dokončenia úloh počas AI alebo výpočtových výbuchov.
  • Využite vysokorýchlostné uplinky 100/200/400G na sieťach Nexus, QFX alebo Aruba CX na škálovanie AI podov alebo HPC ostrovov s rastúcou veľkosťou klastrov bez nutnosti prepracovania jadra siete.
Obnovenie jadra podniku a dátové centrum kampusu

Obnovenie jadra podniku a dátové centrum kampusu

  • Modernizujte staršie trojvrstvové jadrá podnikových dátových centier do štruktúr typu leaf-spine, ktoré poskytujú predvídateľnú šírku pásma pre virtualizáciu, VDI a kritické obchodné aplikácie.
  • Implementujte smerovanie založené na EVPN-VXLAN na koncovej vrstve, aby ste zjednodušili segmentáciu siete medzi kampusom, okrajom siete WAN a zdrojmi dátového centra a zároveň zachovali centralizáciu smerovacích politík.
  • Zaveďte redundantné siete a diverzifikované uplinky pomocou platforiem Aruba CX alebo Cisco Nexus, aby plánovaná údržba alebo poruchy jedného zariadenia neovplyvnili dostupnosť podnikových aplikácií.
Viacnájomnícke a poskytovateľské dátové centrá na okraji siete

Viacnájomnícke a poskytovateľské dátové centrá na okraji siete

  • Vytvárajte kompaktné, ale škálovateľné štruktúry typu leaf-spine v metropolitných alebo okrajových lokalitách na hosťovanie úloh s viacerými nájomníkmi, uzlov CDN alebo sieťových funkcií s jednotnou konektivitou medzi rackmi.
  • Použite EVPN-VXLAN na prepínačoch QFX alebo Nexus na vytvorenie virtuálnych sietí izolovaných od nájomníka a zároveň zachujte jednoduchú IP podložku, ktorú je možné ľahko automatizovať a prevádzkovať vo veľkom rozsahu.
  • Navrhnite redundantné páry chrbtic a dvojité listy smerom k poskytovateľom nadradených sietí, aby prístup, agregácia a služby orientované na zákazníka zostali dostupné aj počas výpadkov prepojenia alebo zariadenia.
Kolokácia a prostredia s vysokou hustotou rackov

Kolokácia a prostredia s vysokou hustotou rackov

  • Zabezpečte konzistentnú šírku pásma východ-západ medzi klietkami alebo radmi v kolokačných zariadeniach štandardizáciou tkanín typu chrbtica-list namiesto ad-hoc ToR a agregačných návrhov.
  • Ponúka flexibilné rýchlosti portov na koncových prepínačoch, ako napríklad 10/25G downlink a 40/100/400G uplink, na podporu rôznych profilov serverov zákazníkov bez nutnosti prekáblovania jadra siete Fabric.
  • Používajte redundantné výstupné linky (leaf uplinky) k viacerým chrbticovým vedeniam a návrhy rýchlej konvergencie smerovania, aby prepojenia orientované na zákazníka a trasy medzi rackmi zostali stabilné počas plánovaných aj neplánovaných udalostí.

Často kladené otázky

Ako si mám vybrať medzi prepínačmi Cisco, Juniper a Aruba pre moju sieťovú technológiu Spine-Leaf?

  • V sieťovej štruktúre typu „spine-leaf“ sa zvyčajne uprednostňuje Cisco Nexus (napríklad N9K-C9316D-GX, N9K-C9364C, N9K-C93240YC-FX2), ak už štandardizujete systém Cisco NX-OS, potrebujete úzku integráciu s nástrojmi Cisco DC alebo požadujete veľmi husté 100/400G chrbticové porty.
  • Juniper QFX (ako napríklad JNP:QFX5120-48Y-AFI, QFX5200-32C-AFO, JNP:QFX5210-64C-D-AFI2) sa často vyberá, keď plánujete architektúru založenú na EVPN-VXLAN a uprednostňujete konzistenciu smerovania založenú na Junose v rámci dátového centra a siete WAN.
  • Aruba CX (napríklad ARB:S0F84A, ARB:R8Z96A, ARB:JL708C) je skvelou voľbou, ak hľadáte škálovateľné, cenovo efektívne riešenie typu leaf-spine s operačným systémom Aruba CX, automatizáciou štruktúry AOS-CX alebo úzkou integráciou s kampusom/edge sieťou Aruba.
  • Z praktického hľadiska rozhodovania začnite s vašimi existujúcimi prevádzkovými zručnosťami (NX-OS vs. Junos vs. AOS-CX), plánovaným prekrytím (EVPN-VXLAN vs. iba L3), požadovanými rýchlosťami portov (10/25/40/100/400G) a vaším automatizačným zásobníkom; potom môžeme tieto požiadavky namapovať na konkrétne SKU v každej rodine.

Môžem kombinovať prepínače rôznych dodávateľov v rovnakej chrbticovej štruktúre a zároveň zachovať ECMP a odolnosť?

  • Áno, viacdodávateľské chrbticové a listové tkaniny sú technicky možné, ak ponecháte podkladovú vrstvu na základe štandardov (napríklad BGP alebo OSPF s ECMP, štandardné MTU a konzistentné hašovacie politiky).
  • Bežným vzorom je jadro/chrbtica založená na Cisco Nexus (N9K-C9316D-GX alebo N9K-C9364C) s Juniper QFX alebo Aruba CX na listovej vrstve, ale to zvyšuje zložitosť návrhu a riešenia problémov, preto zvyčajne odporúčame udržiavať aspoň každú vrstvu (chrbtica vs. list) homogénnu.
  • Pri plánovaní EVPN-VXLAN s viacerými dodávateľmi musíte overiť interoperabilitu každej verzie operačného systému pre rodiny adries BGP EVPN, typy trás a všetky rozšírenia dodávateľov. Pred produkciou a pripnutím verzie pre všetky zariadenia odporúčame laboratórne overenie.

Koľko spineov a aký pomer prekročenia predplatného by som mal plánovať pre tieto modely prepínačov?

  • Pre väčšinu podnikových sietí postavených na prepínačoch ako N9K-C93180YC-FX3S, JNP:QFX5120-48Y-AFO alebo ARB:R8P14A na konci sú dva spiny minimum, zatiaľ čo štyri spiny sú bežné pre vyššiu odolnosť a flexibilitu údržby.
  • Hustota chrbticových portov (napríklad 32x100G na QFX5200-32C-AFO alebo 64x100G na JNP:QFX5210-64C-D-AFI2) zvyčajne obmedzuje počet listov, ktoré môžete podporiť v plnej sieti, takže počet listov a počet uplikov na list (2, 4 alebo 8) priamo určujú model a počet chrbticových portov.
  • Ako pripomienku k návrhu by ste mali vypočítať explicitný pomer nadmerného predplatného (počet downlinov na jednotlivé listy vs. uplinov na ToR) na základe vášho profilu pracovnej záťaže, a nie sa zamerať na teoretickú neblokujúcu štruktúru, ktorá je pre zmiešané podnikové pracovné záťaže zriedkakedy potrebná.

Aké upozornenia na nasadenie by som mal vedieť pri povoľovaní EVPN-VXLAN na týchto prepínačoch typu „spine-leaf“?

  • Cisco Nexus, Juniper QFX a Aruba CX podporujú EVPN-VXLAN iba na špecifických platformách a vydaniach softvéru, takže prvým krokom je overiť, či presné SKU a verzie operačných systémov, ktoré plánujete (napríklad N9K-C93180YC-FX vs N9K-C93180YC-FX3S alebo QFX5100-48S-AFO vs QFX5120-48Y), majú paritu funkcií pre typy trás EVPN, multihoming (ak je potrebný) a škálovanie riadiacej roviny.
  • Taktiež je potrebné zosúladiť politiky MTU a hašovania vo všetkých chrbticiach a listoch, rezervovať TCAM pre presmerovanie VXLAN/EVPN a definovať konzistentný plán VNI/VLAN; ak tak neurobíte, je to bežná príčina občasných čiernych dier v prevádzke alebo asymetrických ciest v prostrediach ECMP.
  • V prípade zložitých návrhov, ako sú viacpodové alebo viacmiestne EVPN siete, odporúčame včas zapojiť skúseného architekta; bezplatná podpora CCIE vám môže pomôcť overiť váš kusovník a návrh na vysokej úrovni pred zakúpením hardvéru. 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.

A čo životný cyklus, riziko konca životnosti a budúca škálovateľnosť týchto prepínačov typu spine-leaf?

  • Pri výbere prepínačov ako N9K-C92300YC, N9K-C9332C, QFX5100-48S-AFO alebo ARB:JL708C pre novú štruktúru by ste mali overiť, či nie sú blízko konca predaja alebo konca podpory, aby ste nové služby neviazali na zmenšujúcu sa platformu.
  • Praktickým prístupom je skontrolovať každú kandidátsku SKU v našom Kontrola EOL / EOSL a uprednostňujte platformy, ktoré majú stále dlhý softvérový a hardvérový plán, najmä ak plánujete postupné pridávanie chrbtice alebo listov v nasledujúcich 3 – 5 rokoch.
  • Pre škálovateľnosť zvážte rast rýchlosti portov (napríklad budúci prechod na 100G/400G), škálovanie trás (počet VRF a VNI) a požiadavky na vyrovnávaciu pamäť/TCAM pre EVPN; to vás môže prinútiť prejsť na novšie rodiny, ako sú N9K-C93180YC-FX3, QFX5210 alebo najnovšia rada dátových centier Aruba CX.

Aké sú hlavné riziká obstarávania, prepravy a podpory pri vytváraní novej tkaniny typu chrbtica-list s týmito skladovými jednotkami (SKU)?

  • Stav zásob pre konkrétne modely, ako napríklad N9K-C93240YC-FX2, JNP:QFX5110-48S-D-AFO2 alebo ARB:R8Z96A, sa môže líšiť, takže dodacie lehoty budú závisieť od dostupnosti produktu a vašej destinácie. Aktuálny prehľad možností dopravy a regiónov, ktoré dokážeme obslúžiť, nájdete na našich spôsoby prepravy.
  • Dovozné dane, clá a miestne predpisy môžu ovplyvniť celkové náklady a proces doručenia; odporúčame vám prečítať si naše pokyny týkajúce sa dane a clá a koordináciu s vaším interným logistickým alebo colným agentom pred zadaním veľkej objednávky látok.
  • Informácie o rizikách týkajúcich sa servisu a hardvéru nájdete v našich záručná politika súbežne s akýmikoľvek zmluvami o podpore poskytovanej dodávateľom, ktoré plánujete použiť, a zabezpečte, aby ste mali jasný proces RMA; podrobné kroky na riešenie zlyhaní hardvéru sú uvedené v našich pokyny na vrátenieUpozornenie: 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
GPU Cluster Networking Solutions for AI Scale-Out

Riešenia sieťových klastrov GPU pre škálovanie AI

Navrhnite vysokovýkonné ethernetové štruktúry pre klastre AI GPU so škálovateľnou topológiou, prepínaním s nízkou latenciou a architektúrou pripravenou na nasadenie.

Sieť klastrov AI GPU
Enterprise Rack & Cabling Design

Návrh podnikových rackov a kabeláže

Najlepšie postupy pre rozloženie a kabeláž rackov – prevádzkyschopnosť, označovanie, prúdenie vzduchu a plánovanie budúceho rozšírenia.

Rack & Kabeláž