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Avantages des Switchs Top-of-Rack (ToR) et Critères de Sélection

Mis à jour depuis le 20 avr, 2023 by
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switchs pour centres de données

Avec le développement des centres de données, deux architectures de réseau sont apparues : ToR et EoR. Les applications de ces deux architectures de réseau sont différentes. Les switchs EoR (end-of-rack) conviennent mieux aux centres de données traditionnels qui n'ont pas besoin d'une grande évolutivité, tandis que les switchs ToR (top-of-rack) sont plus adaptés aux commutateurs d'accès ou aux commutateurs d'agrégation au sein des centres de données modernes qui ont une grande évolutivité. Cet article examine plus particulièrement les commutateurs ToR.

Que Savez-vous des Switchs ToR (Top-of-Rack) ?

Le switch de haut de rack (Top-of-rack en anglais), appelé switch ToR, est placé en haut d'une armoire de rack. En fait, le cœur du système ToR consiste à déployer le commutateur dans l'armoire du serveur, que ce soit en haut, au milieu ou en bas de l'armoire. En général, le déploiement d'un commutateur en haut de l'armoire est le plus favorable au routage, c'est pourquoi l'architecture de haut de rack est la plus utilisée. Il peut être utilisé comme commutateur d'accès ou comme commutateur d'agrégation pour connecter les données des utilisateurs ou agréger les données de la couche d'accès.

Caractéristiques des Switch ToR

Quelles sont les caractéristiques de performance essentielles d'un switch ToR dans un réseau de centre de données à haute densité ?

Performance globale - Les commutateurs ToR, c'est-à-dire les commutateurs en boîtier de 1U à 2U de hauteur, sont dotés d'une unité centrale et de puces de commutation puissantes, qui peuvent fournir des services de commutation de réseau de niveau couche 2 et couche 3 fiables et stables. En outre, le système d'exploitation offre également certaines fonctions de base, telles que L2/L3/ACL/QoS/sécurité, ainsi qu'une API RPC ouverte.

Technologies de virtualisation - Les applications des technologies de virtualisation incluent PFC, EVPN-VXLAN, MLAG et ECN. EVPN est l'une des extensions de BGP qui permet au réseau de transmettre des informations sur la joignabilité de la couche réseau (NLRI) et fournit une redondance et une transmission par trajets multiples grâce à un mode tout-actif, et la convergence avec VXLAN peut considérablement améliorer les performances du réseau.

EVPN-VXLAN

Cache et capacité - Les commutateurs top-of-rack adoptent une architecture de cache distribuée, qui permet d'identifier et de contrôler les données avec précision afin d'éviter toute perte de paquets. Bien entendu, ils disposent également de fonctions de transfert à haute capacité et prennent en charge les cartes Ethernet haute densité 32/48/64/128 ports.

Ports - Les commutateurs top-of-rack prennent en charge les ports de 25G/40G/50G/100G, ainsi que les ports gérés, ce qui permet de bénéficier d'une large bande passante au niveau du fond de panier. De plus, les switchs ToR peuvent fonctionner à la fois avec des ports Ethernet et des ports optiques.

Avantages de la Commutation ToR

Le switch de centre de données haute performance ToR peut gérer le transfert de trafic L2 (couche 2) et L3 (couche 3), le pontage de centre de données et FCoE (Fibre Channel over Ethernet) pour l'ensemble du rack de serveurs. Voici les autres avantages des commutateurs ToR :

  • Ils peuvent améliorer les problèmes de latence du trafic des serveurs et de débit des données, ce qui assure une meilleure stabilité. Même les serveurs multicœurs bénéficient d'une bande passante, d'une faible latence et d'une faible gigue grâce aux commutateurs ToR.

  • Ils offrent des rapports détaillés sur le trafic réseau afin de fournir aux équipes informatiques les moyens d'optimiser l'architecture du réseau et d'ajuster le déploiement des ressources.

Points à Prendre en Compte pour la Sélection d'un Switch ToR

Compte tenu des caractéristiques de performance et des avantages des commutateurs "top-of-rack", certains facteurs doivent être pleinement pris en compte lors de la sélection.

Fonctions du Système

Les commutateurs ToR doivent prendre en charge des technologies de virtualisation complexes, telles que l'empilage ou le MLAG, qui peuvent améliorer l'efficacité du déploiement du réseau et réduire les coûts de main-d'œuvre. Certaines fonctions du système doivent également être prises en compte, ce qui facilitera le déploiement et la gestion des équipements à l'avenir. Vous pouvez choisir les commutateurs ToR dotés de la fonction ZTP (Zero Touch Provisioning) pour une configuration automatique. Après l'exécution de ZTP, le commutateur peut obtenir le fichier de version à partir du disque U ou du serveur de fichiers et le charger automatiquement pour réaliser une rapide configuration de l'équipement.

Facteurs à Prendre en Compte pour le Déploiement

Dans l'architecture ToR, chaque armoire est une entité de gestion indépendante. Lorsque des serveurs ou des commutateurs doivent être mis à niveau, il suffit de les mettre à niveau un par un au sein des unités de rack. En outre, le processus de mise à niveau n'affecte pas la transmission du trafic des autres armoires. En règle générale, les commutateurs de liaison montante ToR optent pour la fibre optique, car celle-ci présente des avantages à long terme par rapport au cuivre. La fibre optique assure des largeurs de bande plus importantes et, lorsque des liaisons à plus haut débit doivent être remplacées, le choix de la fibre optique est également plus flexible. Par conséquent, au moment de choisir un commutateur ToR, vous devez tenir compte de la flexibilité du nombre et du débit des ports de liaison montante et descendante du commutateur, et de la possibilité de les diviser pour effectuer d'autres types de transmission de services.

Il convient de noter qu'en ce qui concerne le problème de l'utilisation des ports, le câblage croisé avec les armoires de serveurs adjacentes peut réduire le gaspillage des ports. Si les ports de commutation d'une armoire de serveurs ne sont pas entièrement utilisés, il est possible de procéder à un câblage croisé avec les armoires de serveurs adjacentes, ce qui permet de réduire le gaspillage des ports dans une certaine mesure.

Fiabilité des Équipements

Dans l'architecture ToR, les erreurs logicielles ou l'incompatibilité du système d'exploitation des équipements peuvent entraîner de graves problèmes et réduire leur durée de vie. Bien qu'ils ne puissent pas affecter l'équipement des autres armoires, ils auront un certain impact sur l'équipement serveur connecté et les commutateurs de la couche d'agrégation, causant des problèmes tels que la perte de données. Pour éviter ce genre de problème, il convient de choisir un commutateur qui corresponde à vos paramètres et dont le système d'exploitation logiciel soit fiable.

Recommandation de Switchs ToR pour Centres de Données

Choisir un commutateur ToR doté d'une technologie de virtualisation avancée et d'un grand nombre de ports en tant que commutateurs de couche d'accès et de couche d'agrégation peut vous apporter une meilleure stabilité du réseau et des avantages économiques. Comme les switchs top-of-rack FS, le nombre de ports est d'au moins 32, et il en existe plusieurs types pour répondre à vos différents besoins en matière de réseau. Les commutateurs ToR FS sont équipés d'une technologie de virtualisation haut de gamme, en particulier EVPN-VXLAN requis par les équipements existants. Comme nous l'avons déjà mentionné, le réseau EVPN offre une redondance et un transfert multi-chemins grâce à un modèle "tout-actif". Les commutateurs de haut de rack peuvent être connectés à plusieurs commutateurs d'agrégation et utiliser toutes les liaisons pour transmettre le trafic, améliorant ainsi considérablement les performances du réseau.

En outre, les commutateurs FS ToR offrent des fonctions de gestion et de sécurité en tant que commutateurs de centre de données de haute performance, capables de réagir efficacement et de contrôler les inondations de virus et les attaques de pirates informatiques afin de renforcer la sécurité du réseau. Ces commutateurs offrent également divers rapports sur le trafic pour optimiser la structure du réseau et ajuster le déploiement des ressources internes.

Produit 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, ou 32x 100G
Quantité de VLAN 4K 4K 4K 4K 4K
Capacité de Commutation 2,56 Tbps 1,44 Tbps full duplex 6,4 Tbps 12,8 Tbps 6,4 Tbps
Mémoire SDRAM 4GB DRAM 8GB SO-DIMM DDR3 RAM avec ECC SDRAM 8GB SDRAM 4GB SDRAM 4GB
Taux de Transmission 1,90 Bpps 1 Bpps 4,76 Bpps 9,52 Bpps 4,76 Bpps
Mémoire Flash 8GB 16MB 240GB 8GB 8GB
Tampon de Paquets 32MB 16MB Tampon de Paquets Intégré 32MB 42MB 32MB
Routage IPv4/IPv6 128.000/64.000 / 128.000/64.000 128.000/64.000 128.000/64.000
Application Couche d'accès Couche d'accès Couche d'agrégation Couche d'agrégation Couche d’accès, couche d'agrégation

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