¿Cómo desplegar switches 10G en una arquitectura spine-leaf?

Los switches 10G o switches ethernet han llegado a ser omnipresentes en las aplicaciones de centros de datos, actuando tanto como switches ToR como switches leaf en la arquitectura spine-leaf. Influenciada por la creciente popularidad de las arquitecturas spine-leaf, la aplicación de switches leaf 10G es muy común. Teniendo en cuenta esta tendencia, ¿cómo elegir un switch 10G para diseñar el entramado de red de su centro de datos? Aquí tiene la respuesta.

¿Por qué usar switches 10G para redes spine-leaf?

Los switches 10Gb o switches ethernet han evolucionado con importantes mejoras de rendimiento y reducción del coste por puerto, convirtiéndose en dispositivos indispensables para los sistemas de red. Los switches 10G o switches Ethernet actúan como switches leaf en la arquitectura spine-leaf, ayudando a construir la base de la red para las aplicaciones de los centros de datos modernos, al tiempo que allanan el camino para un futuro crecimiento.

Cuando actúan como switches leaf, los switches 10G pueden gestionar el procesamiento L2 y L3, el puente entre centros de datos y FCoE para todo el servicio de rack. Además, pueden colocarse a un salto de distancia, lo que elimina la necesidad de saltar arriba y abajo en el diseño del árbol, mejora la latencia y minimiza los cuellos de botella. Como resultado, los profesionales de TI pueden añadir rápidamente nuevos switches leaf para adaptarse al crecimiento del centro de datos sin tener que reconstruir la red. Cuando se utilizan como switches TOR, los switches 10G ofrecen las ventajas de un menor consumo de energía, una ampliación sencilla y una simplificación de la complejidad del cableado.

Características y requisitos de los switches leaf

Si desea elegir los switches leaf adecuados para su arquitectura spine-leaf, primero debe tener un conocimiento sólido de los switches leaf. Los switches Leaf tienen dos tipos de puertos: puertos de enlace ascendente y puertos de enlace descendente. Su finalidad principal es controlar el tráfico entre servidores y completar el reenvío de tráfico.

En un centro de datos de alta densidad, el ancho de banda del enlace ascendente suele soportar 40 o 100G, mientras que el ancho de banda del enlace descendente es de 10G/25G/40G/50G/100G. Es necesario garantizar que el ancho de banda del enlace ascendente sea siempre mayor o igual que el ancho de banda del enlace descendente. Y lo que es más importante, el número de switches leaf es relativamente grande y hay más servidores conectados. Por tanto, no hay que subestimar las tecnologías de virtualización que pueden soportar los switches leaf, incluyendo VXLAN, apilamiento, MLAG, IPv4/IPv6, etc. Estas tecnologías harán que toda la red sea fácil de gestionar y tenga mayor flexibilidad para soportar la expansión empresarial.

En cuanto a la tendencia actual de desarrollo de los equipos de red, siguen apareciendo en el mercado equipos de múltiples velocidades. Sin embargo, los switches leaf 10G pueden soportar el acceso negociado de dispositivos con diferentes velocidades por debajo de 10G, lo que satisface en gran medida los requisitos de conexión de múltiples velocidades.

Creación de una red spine-leaf con switches 10G

Primero tenemos que conocer la arquitectura de red spine-leaf: switches spine, switches leaf y servidores. Los puertos de los switches spine sólo se conectan a los switches leaf, lo que determina el número de switches leaf. Los puertos de enlace ascendente de los switches leaf sólo se utilizan para conectarse a los switches spine, y los de enlace descendente se utilizan para conectar servidores y otros dispositivos finales. Juntos, determinan el tamaño y la escalabilidad de la red spine-leaf. A continuación, se tomará como ejemplo una red spine-leaf 40G para ilustrar cómo construir una arquitectura spine-leaf con switches 10GBASE-T.

De acuerdo con lo anterior, una red spine-leaf 40G puede necesitar switches spine 40G, switches leaf con enlaces ascendentes QSFP+ 40G, servidores y dispositivos de almacenamiento. Aquí utilizamos el S8050-20Q4C con 20 puertos QSFP+ y 4 puertos QSFP28 como los switches spine-leaf y el switch 10GBASE-T S5850-48T4Q con 48 puertos 10GBASE-T y enlaces ascendentes 4xQSFP+ como los switches leaf. Los servidores y dispositivos de almacenamiento pueden ser simples dispositivos de almacenamiento conectado a red (NAS) o una compleja red de área de almacenamiento (SAN), lo que depende de sus necesidades reales (lea NAS vs. SAN: ¿Cuál es la diferencia? para obtener más detalles).

En la red spine-leaf 40G, los enlaces entre los switches spine y leaf son de 40G, y los enlaces entre los switches leaf y los servidores son de 10G. Por lo tanto, los switches 10GBASE-T deben conectarse a los switches spine a través de los puertos QSFP+ 40G mediante cables de fibra, mientras que los puertos de cobre de los switches 10GBASE-T se conectan a los servidores con cables Cat6a. Como se ha mencionado anteriormente, los números de enlace ascendente de cada switch leaf determinan el número de switches spine, y los puertos QSFP+ 40G de cada switch spine determinan el número de switches leaf que podemos tener. En esta figura, puede haber 2 switches spine y switches 10G. El uso de switches 10GBASE-T en la red spine-leaf permitirá aprovechar al máximo el ecosistema de cableado estructurado UTP Cat6a existente. Además, ayudará a ahorrar costes porque la infraestructura de cableado de cobre es mucho menos costosa que la de fibra óptica.

Recomendación de switches leaf 10G

Los switches 10G utilizados como switches leaf no sólo deben transportar el tráfico de los servidores, sino que también deben encargarse de reenviar el tráfico a la capa central, por lo que necesitamos switches de alto rendimiento para completar la construcción de la red. Los switches 10G de FS han madurado en varios aspectos, presentando la capacidad de soportar la transmisión de red de alta velocidad, así como ricas tecnologías de software y hardware, que ayudan a optimizar la flexibilidad, eficiencia y fiabilidad de la red del centro de datos. Si construye una red spine-leaf con switches 10G de FS, mejorará el rendimiento general de su red, reducirá la latencia y conseguirá una pérdida de paquetes nula.

Conclusión

Una arquitectura spine-leaf aporta mayor escalabilidad a la red de su centro de datos y a su empresa. Independientemente de la conectividad de capa de acceso que necesite, un switch leaf 10G puede ser su elección, y también puede utilizarse como switch TOR para ayudarle a mejorar otras necesidades de red o cableado. Los switches 10G de FS tienen una completa operatividad y seguridad tanto en el rendimiento del software como del hardware, proporcionando un mejor entorno de transmisión de red para su centro de datos.