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Switches ToR y ToRs populares en arquitecturas de centros de datos

Updated on jun 29, 2022
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Switches para Centros de Datos de FS

El esquema Top of rack (ToR) o esquema de conexión punto a punto dentro del bastidor o (rack) es una arquitectura común en las conexiones switch a servidor. Según el resultado de una encuesta realizada en 2015, el esquema ToR resultó ser la arquitectura más utilizada tanto en centros de datos de coubicación, como en centros de datos empresariales. Según los análisis recientes, la arquitectura ToR se despliega ampliamente, e incrementarán los despliegues en el futuro. De esta forma, el switch ToR también se ha convertido en una de las soluciones más requeridas.

¿Qué aspecto tiene un ToR? ¿Un switch ToR se coloca en la parte superior del bastidor?

Definición ToR

Gracias por sus preguntas. Un switch ToR podría estar ubicado en la parte superior del bastidor, aunque no necesariamente tiene que ser así. También se puede ubicar en la parte inferior o central del bastidor. Además, luego de haber observado multiples instalaciones, los ingenieros descubrieron que la ubicación en la parte superior del bastidor es la mejor debido a la fácil accesibilidad y a la mejor gestión de los cables.

Tor, eor o mor

Los beneficios de los ToR son muchos y en resumen son:

  • El cobre se queda dentro del bastidor "In Rack"

  • Menos costes en cableado

  • Arquitectura modular y flexible en el bastidor “per rack”

  • A prueba de futuro para velocidades más altas

En un diseño de ToR, se debe colocar al menos un switch de red en cada rack. Luego, los servidores dentro del rack se conectan al switch, normalmente a través de un cable de cobre. Seguidamente, los switches de cada rack se conectan al switch ToR.

Tor arquitectura

En la topología leaf-spine actual, los switches ToR son los switches leaf que luego se conectan a los switches spine. Por ejemplo, los servidores 10G están conectados a un switch 10G ToR/leaf (que también tiene puertos 40G) a través de un cable SFP+ 10G (cable de cobre de conexión directa), o mediante un cable Cat6a/Cat7 y un transceptor 10GBASE-T. Luego, el switch 10G se conecta a un switch leaf-spine 40G.

Tor y leaf spine

La combinación de ToR y leaf-spine ha resuelto algunos problemas que existían en la topología tradicional de tres niveles (acceso-agregación-núcleo), como por ejemplo, el "tráfico" en el switch de nivel superior. En una topología de red de tres niveles, el tráfico de datos tomará una única ruta "best path" o "mejor ruta" que es eligida entre un conjunto de rutas alternativas, hasta el punto en el que se congestiona, para luego eliminar los paquetes.

traditional tree-tier data traffic congestion

En la topología leaf-spine, para evitar que se elija una ruta de enlace ascendente, la ruta se elige aleatoriamente para que la carga de tráfico se distribuya uniformemente entre los switches de nivel superior. Si uno de los switches de nivel superior fallara, solo degradaría ligeramente el rendimiento a través del centro de datos.

leaf-spine and tor

Switches ToR de alto rendimiento

Dado que el esquema ToR es el diseño más popular de la arquitectura del centro de datos, las popularidad de los switches ToR aumenta cada vez más. A continuación presentamos algunos switches ToR de alto rendimiento con diferentes velocidades de datos de switch a servidor, que van desde 1G hasta 100G.

Velocidad de datos dominante de cambio a servidor Modelo de switch de FS Tipo de puerto Capacidad de conmutación Tasa de reenvío
1G S3150-8T2FP 8x 10/100/1000BASE-T RJ45, 2x 1G SFP 20 Gbps 15 Mpps
  S3400-24T4FP 24x 10/100/1000BASE-T RJ45, 4x 1G RJ45/SFP Combo 56 Gbps 42 Mpps
10G S3900-24T4S
24x 10/100/1000BASE-T RJ45, 4x 10G SFP+
128 Gbps
95 Mpps
  S3400-48T4SP 48x 10/100/1000BASE-T RJ45, 4x 10G SFP+ 176 Gbps 132 Mpps
25G S5860-20SQ 20x 1G/10G SFP+, 4x 10G/25G SFP28, 2x 40G QSFP+ 760 Gbps 565 Mpps
  S5850-24T16B 24x 10/100/1000BASE-T RJ45, 16x 10G/25G SFP28 848 Gbps 630.9 Mpps
40G S5860-20SQ 20x 1G/10G SFP+, 4x 10G/25G SFP28, 2x 40G QSFP+ 760 Gbps 565 Mpps
  N5850-48S6Q 48x 10G SFP+, 6x 40G QSFP+ 1.44 Tbps full duplex 1 Bpps
100G N5860-48SC 48x 10G SFP+, 8x 100G QSFP28 2.56 Tbps 1.9 Bpps
  N8550-48B8C 48x 25G SFP28, 2x 10Gb SFP+, 8x 100G QSFP28 4 Tbps full duplex 2.9 Bpps
  N8550-32C 32x 100G QSFP28, 2x 10Gb SFP+ 6.4 Tbps full duplex 4.7 Bpps
  N8560-32C 32x 100G QSFP28 6.4 Tbps 4.76 Bpps

Los switches ToR que hemos presentamos en el anterior cuadro son compatibles con las características L2/L3, pila doble IPv4/IPv6, protocolo de puente del centro de datos, y FCoE. Por lo general, los switches ToR tienen que ser multipuerto y de baja latencia porque tienen que tratar con el tráfico de diferentes capas.

En la actualidad, las velocidades de datos de 1G y 10G siguen contribuyendo a la mayor parte de todas las conexiones de switch a servidor. Los switches ToR de 40G y 100G que pueden admitir múltiples velocidades de datos aún no son muchos. El modelo 40G y el modelo 100G que mencionamos anteriormente son unos de los pocos switches ToR multipuerto de alta velocidad que tienen baja latencia y alto rendimiento.

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