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Vorteile von Top-of-Rack-Switches und Überlegungen zur Auswahl

Updated on Jul 8, 2022
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Rechenzentrum-Switches

Mit der Entwicklung von Rechenzentren haben sich zwei Netzwerkarchitekturen herausgebildet: TOR und EOR. Die Anwendungen dieser beiden Netzwerkarchitekturen sind unterschiedlich. End-of-Rack-Switches eignen sich besser für traditionelle Rechenzentren, die keine hohe Skalierbarkeit erfordern, während Top-of-Rack-Switches besser für Zugangsswitches oder Aggregations-Switches in modernen Rechenzentren mit hoher Skalierbarkeit geeignet sind. Dieser Artikel konzentriert sich auf Top-of-Rack Switches.

Was wissen Sie über Top-of-Rack-Switches?

Top-of-Rack-Switches, auch ToR-Switches genannt, werden an der Oberseite eines Rack-Schranks angebracht. Der Kern von TOR besteht darin, den Switch im Serverschrank zu installieren, sei es oben im Schrank, in der Mitte des Schranks oder unten im Schrank. Im Allgemeinen ist die Installation des Switches auf der Oberseite des Schranks für das Routing am förderlichsten, weshalb die Top-of-Rack-Architektur am häufigsten verwendet wird. Er kann als Zugangsswitch oder als Aggregations-Switch verwendet werden, um Benutzerdaten zu verbinden oder Daten aus der Zugangsebene zu aggregieren.

Top-of-Rack-Switch: Merkmale

Was sind die wesentlichen Leistungsmerkmale eines Top-of-Rack-Switches in einem High-Density-Rechenzentrumsnetzwerk? Hier ist die Antwort für Sie.

  • Gesamtleistung: Die ToR-Switches in Form von 1HE bis 2HE hohen Box-Switches verfügen über leistungsstarke CPU-Leistung und Switching-Chips, die zuverlässige und stabile L2/L3-Netzwerk-Switching-Dienste bereitstellen können. Darüber hinaus bietet das Betriebssystem auch einige grundlegende Funktionen wie L2/L3/ACL/QoS/Sicherheit sowie eine offene RPC-API.

  • Virtualisierungstechnologien: Die Anwendungen der Virtualisierungstechnologien sind PFC, EVPN-VXLAN, MLAG und ECN. EVPN ist eine der Erweiterungen von BGP, die es dem Netzwerk ermöglicht, NLRI (Network Layer Reachability Information) zu übertragen. Es bietet auch Multipath-Forwarding und Redundanz durch einen All-Active-Modus und die Konvergenz kann die Netzwerkleistung mit VXLAN erheblich verbessern./p>

EVPN-VXLAN

  • Cache und Kapazität: Die Top-of-Rack-Switches verwenden eine verteilte Cache-Architektur, die Daten genau identifizieren und kontrollieren kann, um keinen Paketverlust zu verursachen. Natürlich verfügen sie auch über Weiterleitungsfunktionen mit hoher Kapazität und unterstützen 32/48/64/128 Ports High-Density-Ethernet-Karten.

  • Ports: Top-of-Rack-Switches unterstützen 25G/40G/50G/100G-Porttypen sowie verwaltete Ports und bieten eine hohe Backplane-Bandbreite. Außerdem können ToR-Switches sowohl Ethernet- als auch optische Ports verwenden.

Top-of-Rack Switch: Vorteile

Der leistungsstarke ToR-Switch für Rechenzentren kann die Weiterleitung von L2- und L3-Datenverkehr, Bridging im Rechenzentrum und Fibre Channel over Ethernet (FCoE) für das gesamte Server-Rack übernehmen. Hier sind die weiteren Vorteile von ToR-Switches:

  • Sie können die Latenzzeiten des Serververkehrs und den Datendurchsatz verbessern und sorgen für mehr Stabilität. Selbst Multi-Core-Server werden durch die Top-of-Rack-Switches mit hoher Bandbreite, niedriger Latenz und geringem Jitter unterstützt.

  • Sie bieten umfassende Berichte über den Netzwerkverkehr, die dem IT-Team helfen, die Netzwerkarchitektur zu optimieren und die Ressourcenverteilung anzupassen.

Überlegungen zur Auswahl von Top-of-Rack-Switches

Entsprechend den Leistungsmerkmalen und Vorteilen von Top-of-Rack-Switches müssen einige Faktoren vollständig berücksichtigt werden, um Top-of-Rack-Switches in einem Rechenzentrum erfolgreich einzusetzen.

System-Funktionen

ToR-Switches müssen umfangreiche Virtualisierungstechnologien wie Stacking oder MLAG unterstützen, die die Effizienz der Netzwerkbereitstellung effektiv verbessern und die Arbeitskosten senken können. Außerdem müssen einige Systemfunktionen berücksichtigt werden, die die Bereitstellung und Verwaltung von Geräten in der Zukunft erleichtern werden. Sie können die ToR-Switches mit ZTP-Funktion (Zero Touch Provisioning) zur automatischen Konfiguration auswählen. Nach der Ausführung von ZTP kann der Switch die Versionsdatei von der U-Disk oder dem Dateiserver abrufen und automatisch laden, um eine schnelle Konfiguration der Geräte zu ermöglichen.

Überlegungen zur Einrichtung

Bei der ToR-Architektur ist jeder Schrank eine unabhängige Verwaltungseinheit. Wenn Server oder Switches aufgerüstet werden müssen, können Sie sie nach und nach in Rack-Einheiten aufrüsten. Außerdem wirkt sich der Aufrüstungsprozess nicht auf die Weiterleitung des Datenverkehrs in anderen Schränken aus. In der Regel werden für den Uplink von ToR-Switches Glasfasern bevorzugt, da Glasfasern auf lange Sicht Vorteile gegenüber Kupfer haben. Glasfasern können höhere Bandbreiten übertragen, und wenn Verbindungen mit höherer Geschwindigkeit ersetzt werden müssen, ist die Auswahl von Glasfasern auch flexibler. Bei der Auswahl eines ToR-Switches müssen Sie daher auf die Flexibilität der Anzahl und Rate der Uplink- und Downlink-Ports des Switches achten und darauf, ob diese für andere Arten der Dienstübertragung aufgeteilt werden können.

In Bezug auf das Problem der Portauslastung ist Folgendes zu beachten. Wenn die Switch-Ports in einem Serverschrank nicht voll ausgelastet sind, können Sie versuchen, eine Querverdrahtung mit den benachbarten Serverschränken vorzunehmen, wodurch die Port-Verschwendung bis zu einem gewissen Grad reduziert werden kann.

Zuverlässigkeit der Geräte

In der ToR-Architektur können Softwarefehler oder Inkompatibilitäten des Betriebssystems in den Geräten schwerwiegende Probleme verursachen und auch die Lebensdauer der Geräte verkürzen. Obwohl sie die Geräte in anderen Schränken nicht beeinträchtigen können, wirken sie sich in gewissem Maße auf die angeschlossenen Servergeräte und die Switches der Aggregationsschicht aus und verursachen Probleme wie Datenverluste. Um dieses Problem zu vermeiden, müssen Sie einen Switch wählen, der Ihren Einstellungen entspricht und dessen Software-Betriebssystem Sie voll vertrauen.

Empfehlung für ToR-Switches im Rechenzentrum

Die Wahl von Top-of-Rack-Switches mit fortschrittlicher Virtualisierungstechnologie und einer großen Anzahl von Ports als Access-Layer-Switches und Aggregation-Layer-Switches kann Ihnen eine bessere Netzwerkstabilität und wirtschaftliche Vorteile bringen. Wie bei den FS Top-of-Rack-Switches beträgt die Anzahl der Ports mindestens 32, und es gibt verschiedene Typen, die Ihre unterschiedlichen Netzwerkanforderungen erfüllen. FS-Top-of-Rack-Switches sind mit High-End-Virtualisierungstechnologie ausgestattet, insbesondere mit EVPN-VXLAN, das von den vorhandenen Geräten benötigt wird. Wie bereits erwähnt, bietet EVPN Multi-Path-Weiterleitung und Redundanz durch ein All-Active-Modell. Top-of-Rack-Switches können mit mehreren Aggregations-Switches verbunden werden und alle Links zur Weiterleitung des Datenverkehrs nutzen, was die Netzwerkleistung erheblich verbessert.

Darüber hinaus bieten die FS Top-of-Rack-Switches Verwaltungs- und Sicherheitsfunktionen als Hochleistungs-Switches für Rechenzentren, die Virenfluten und Hackerangriffe wirksam abwehren und kontrollieren können, um die Netzwerksicherheit zu erhöhen. Diese Switches bieten außerdem verschiedene Berichte über den Netzwerkverkehr, die Ihnen helfen, die Netzwerkstruktur zu optimieren und den Einsatz von internen Ressourcen anzupassen.

Produkte N5860-48SC N5850-48S6Q N8560-32C N8560-64C NC8200-4TD
Ports 48x 10G SFP+, 8x 100G QSFP28 48x 10G SFP+, 6x 40G QSFP+ 32x 100G QSFP28 64x 100G QSFP28 128x 10G/25G, 64x 40G, 32x 100G
Anzahl der VLANs 4K 4K 4K 4K 4K
Switching-Kapazität 2,56 Tbps 1,44 Tbps Full Duplex 6,4 Tbps 12,8 Tbps 6,4 Tbps
Speicher SDRAM 4GB DRAM 8GB SO-DIMM DDR3 RAM mit ECC SDRAM 8GB SDRAM 4GB SDRAM 4GB
Weiterleitungsrate 1,90 Bpps 1 Bpps 4,76 Bpps 9,52 Bpps 4,76 Bpps
Flash-Speicher 8GB 16MB 240GB 8GB 8GB
Paketspeicher 32MB 16 MB integrierter Paketspeicher 32MB 42MB 32MB
IPv4/IPv6-Routen 128000/64000 / 128000/64000 128000/64000 128000/64000
Anwendungen Zugangsschicht Zugangsschicht Aggregationsschicht Aggregationsschicht Zugangsschicht, Aggregationsschicht

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