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Arquitecturas de implementación de switches 10GBASE-T para centros de datos

Updated on feb 23, 2022
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La necesidad de 10 Gigabit Ethernet abarca todos los mercados y tipos de negocios. Y los switches 10G, especialmente los switches 10GBASE-T, ganan una amplia implementación en los centros de datos debido a su gran flexibilidad de diseño, simplificación de infraestructura y otras ventajas. Este artículo tendrá una introducción al switch 10GBASE-T: por qué usarlo y cómo implementarlo.

10g switch

¿Por qué usar el switch 10GBASE-T en los centros de datos?

Con compatibilidad con 10GBASE-T, el switch 10GBASE-T habilita un conector Ethernet RJ45 estándar, que permite conexiones con cables Ethernet existentes. Y como 10GBASE-T es compatible con versiones anteriores de 1000BASE-T, el switch 10GBASE-T podrá negociar/seleccionar automáticamente y comunicarse de manera efectiva con conexiones de servidor Gbit/s y 100Mbit/s heredadas que están cableadas con Cat6 o Cat6a. Los cables Ethernet de cobre existentes se pueden utilizar para aumentar el rendimiento de la red a 10GbE y minimizar los cambios en la red (Cat6 hasta 45 metros, Cat6a hasta 100 metros).

Además, en el caso de los sistemas basados en fibra que no pueden soportar velocidades inferiores, puede ser necesario realizar actualizaciones de servidores al por mayor, además de las actualizaciones de switches 10G. En este caso, el switch 10GBASE-T también puede ayudar a las TI a mantener los costes bajos al tiempo que ofrece una fácil migración a 10GbE.

En comparación con otras conexiones 10G, como las redes de fibra, el switch 10GBASE-T ofrece a los administradores de TI un nivel mucho mayor de flexibilidad para conectar dispositivos en el centro de datos y acomodar topologías de red en la parte superior del bastidor, en el medio de la fila y al final de la fila. Además, el switch 10GBASE-T funciona con los sistemas de cableado estructurado existentes, lo que brinda a los administradores de TI la mayor flexibilidad en la ubicación del servidor.

El siguiente formulario muestra la comparación de la flexibilidad del diseño de la red utilizando switches 10GBASE-T y otras alternativas 10G.


Tecnología 10G Arquitectura de red Conectividad
Fibra SFP+ Ubicación en la parte superior del bastidor (ToR) Enlaces ascendentes de switches ToR a switches de adición de capa
Ubicación en la parte media del bastidor (MoR) Conectividad Intracabinet desde los servidores hasta los Switches MoR.
Ubicación en la parte inferior del bastidor (EoR) Conectividad Intracabinet desde los servidores hasta los Switches EoR.
Red central Backbone
IDA/HDA/MDA Áreas de distribución intermedias, horizontales y principales, tal como se describe en la normativa TIA 942-A
MD/ZD/EO Distribuidor principal, distribuidor de zona y tomacorrientes de equipos. Tal como se especifica en la estándar ISO 24764
DAC SFP+ Ubicación en la parte superior del bastidor (ToR) Conectividad Intracabinet desde los servidores hasta los Switches ToR.
10GBASE-T Ubicación en la parte superior del bastidor(ToR) Enlaces ascendentes de switches ToR a switches de capa de agregación; Conectividad Intracabinet desde los servidores hasta los switches ToR.
Ubicación en la parte media del bastidor (MoR) Conectividad Intracabinet desde los servidores hasta los Switches MoR.
Ubicación en la parte inferior del bastidor (EoR) Conectividad Intracabinet desde los servidores hasta los Switches EoR.
IDA/HDA/MDA Áreas de distribución intermedia, horizontal y principal como se describe en TIA 942-A
MD/ZD/EO Distribuidor principal, distribuidor de zona y tomacorrientes de equipos. Tal como se especifica en la estándar ISO 24764

En palabras sencillas, el switch 10GBASE-T brinda más flexibilidad a costos más bajos y es compatible con las redes Gigabit Ethernet existentes.

Arquitecturas de despliegue del switch 10GBASE-T en el centro de datos

Como se indica en el formulario anterior, el switch 10GBASE-T puede desplegarse en varias arquitecturas en los centros de datos, como ToR, EoR, etc. Aquí se presentarán principalmente los despliegues de arquitectura ToR y EoR. Cada una de ellas tiene distintas ventajas y limitaciones, por lo que la que se implemente suele basarse en las preferencias del gestor del centro de datos, las instalaciones existentes, la disposición de los equipos y las aplicaciones que se ejecuten. Aquí se toma como ejemplo el FS switch 10GBASE-T de 48 puertos para mostrar los despliegues.

ToR (parte superior del bastidor)

En la arquitectura ToR, que reside en la parte superior de cada bastidor de servidor, el switch FS 10GBASE-T de 48 puertos con 4 enlaces ascendentes QSFP+ brinda la flexibilidad de conectar servidores y switches 1000BASE-T o anteriores existentes a equipos 10GbE más nuevos mediante cables de conexión cat6a. En general, el switch 10GBASE-T se adapta bien a la arquitectura ToR en las siguientes situaciones:

  • Nuevo centro de datos sin ningún cableado o equipo existente

  • Necesidad de escalabilidad y facilidad para añadir armarios

  • Facilidad de migración de redes 10G hacia 40G

  • Diseños de alta densidad con un gran número de servidores por armario

  • Reducción de la congestión de cables

  • Armarios modulares y preconfigurados

10gbase-t switch

Figura 1: Switch 10GBASE-T de 48 puertos con arquitectura ToR


EoR (Fin de Fila)

Las prácticas estándar de cableado estructurado se utilizan en la EoR para proporcionar una organización eficiente del cable, lo que permite al usuario aprovechar al máximo el switch 10GBASE-T. Los cables Cat6a se pueden usar para la gran mayoría de las conexiones entre switches, extensores de estructura y servidores, debido al alcance de 100 metros y la compatibilidad con versiones anteriores del switch 10GBASE-T. La utilización de paneles de conexión de cobre RJ45 puede simplificar la administración y los cambios en el entorno al mismo tiempo que ayuda a reducir el potencial de bloqueo del flujo de aire. Por lo general, el switch 10GBASE-T se adapta bien a la arquitectura EoR en las siguientes situaciones:

  • Redes EoR existentes con cableado 10GBASE-T — el diseño más común actualmente

  • Compatibilidad con GbE existentes o redes más lentas

  • Posibilidad de cambios frecuentes en la red, que son más fáciles de realizar con el cableado estructurado

  • Gestión centralizada de seguridad y red

  • Sensibilidad al tiempo de inactividad y gran valor de la redundancia

  • Utilización optimizada de los puertos

10gbase-t switch

Figura 2: Switch10GBASE-T de 48 puertos con arquitectura EoR

Switch 10GBASE-T recomendado: FS S5850-48T4Q

El switch FS S5850-48T4Q es un switch Ethernet administrable de capa 3, presenta un diseño de hardware avanzado combinado con 48 puertos de acceso 100/1000M/5G/10GBASE-T y 4 puertos de enlace ascendente de 40Gb QSFP+ en un factor de forma compacto de 1U. El switch viene con el software completo del sistema con protocolos y aplicaciones integrales para facilitar la implementación y administración rápidas de servicios para redes tradicionales de capa 2 y capa 3. Con capacidades de seguridad y estabilidad a nivel de red como SSH, ACL, AAA, etc., defiende contra las amenazas de red para empresas, campus e industria financiera.

Uno de los problemas más recurrentes con los dispositivos de 10GBASE-T desde sus inicios, fue y ha sido el excesivo consumo de energía en comparación con los productos basados en fibra. El switch FS S5850-48T4Q consume muy poca energía, este fantastico switch opera bajo una energía eficiente que lo posiciona líder como líder en la industria de centro de datos. Este switch tiene dos fuentes de alimentación y ventiladores redundantes enchufables, cuya temperatura y estado son monitoreados en tiempo real por el sistema. El ventilador es operado con un control de velocidad inteligente que permite un flujo de aire optimizado y se desplega como switch ToR/EoR en los bastidores del servidor.

En resumen, el FS S5850-48T4Q ofrece un alto rendimiento, una alta densidad de puertos y una baja latencia, se adapta bien tanto a las capas de núcleo como a las de agregación, lo que permite cumplir con los requisitos de redes de centros de datos, operadores y empresas.

Conclusión

El switch 10GBASE-T, que se puede utilizar para una variedad de arquitecturas de red, es ideal para un uso generalizado en las redes actuales. Con las ventajas de una alta flexibilidad para los nuevos centros de datos y la ruta de actualización más sencilla para los existentes, el switch 10GBASE-T simplifica la infraestructura de red y puede satisfacer las demandas de redes virtualizadas y cada vez más planas. La combinación de confiabilidad, flexibilidad, compatibilidad con versiones anteriores, rentabilidad, facilidad de uso y alcance de 100 metros hace que el switch 10GBASE-T sea una opción ideal para las redes de próxima generación.

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