Comment Déployer des Switchs 10G dans une Architecture Spine-Leaf ?

Les switchs 10G ou les switchs Ethernet sont omniprésents dans les applications des centres de données, agissant à la fois comme switchs ToR (Top-of-Rack) et comme switchs Leaf (feuilles) dans des architectures Spine-Leaf. Influencée par la popularité croissante des architectures Spine-Leaf, l'application des commutateurs 10G Leaf est très courante. Compte tenu de cette tendance, comment choisir un commutateur 10G pour configurer la structure du réseau de votre centre de données ? Vous trouverez la réponse ci-dessous.

Pourquoi Utiliser des Switchs 10G pour les Réseaux Spine-Leaf ?

Les commutateurs 10Gb ou les commutateurs ethernet ont évolué en apportant des améliorations significatives en termes de performance et de réduction du coût par port, devenant ainsi des dispositifs indispensables pour les systèmes de réseau. Ces commutateurs servent de switch leaf au sein d'une architecture Spine-Leaf, contribuant à établir les fondations du réseau pour les applications des centres de données modernes, tout en préparant les voies d'une croissance future.

Lorsqu'ils agissent en tant que switchs leaf, les commutateurs 10G peuvent prendre en charge le traitement de couche 2 et couche 3, le pontage du centre de données et le FCoE (Fibre Channel Over Ethernet) pour l'ensemble de la baie de services. En outre, ils peuvent être placés à un saut de distance, ce qui élimine la nécessité de monter et de descendre dans l'arborescence, améliore la latence et minimise les goulets d'étranglement. Par conséquent, les professionnels de l'informatique peuvent rapidement ajouter de nouveaux switchs Leaf pour répondre à la croissance du centre de données sans avoir à reconstruire le réseau. Lorsqu'ils sont utilisés comme switchs ToR, les switchs 10G présentent les avantages d'une consommation d'énergie réduite, d'une extension facile et d'un câblage simplifié.

Caractéristiques et Exigences de Switch Leaf

Si vous souhaitez choisir les commutateurs Leaf appropriés pour votre architecture Spine-Leaf, vous devez d'abord avoir une bonne compréhension. Les commutateurs Leaf possèdent deux types de ports : les ports de liaison montante et les ports de liaison descendante. Leur principale fonction est de contrôler le trafic entre les serveurs et d'achever la transmission du trafic.

Dans un centre de données à haute densité, la bande passante de la liaison montante supporte généralement 40 ou 100G, tandis que la bande passante de la liaison descendante est de 10G/25G/40G/50G/100G. Il est nécessaire de s'assurer que la bande passante de la liaison montante est toujours supérieure ou égale à la bande passante de la liaison descendante. Plus important encore, le nombre de switchs leaf est relativement élevé et davantage de serveurs sont connectés. Il ne faut donc pas négliger les technologies de virtualisation qui peuvent être prises en charge par les commutateurs Leaf, notamment le VXLAN, le stacking, le MLAG, l'IPv4/IPv6, etc. Ces technologies faciliteront la gestion de l'ensemble du réseau et lui conféreront une plus grande flexibilité pour soutenir l'expansion de l'entreprise.

En ce qui concerne la tendance actuelle du développement des équipements de réseau, les types d'équipements à taux multiples continuent d'apparaître sur le marché. Cependant, les switchs 10G peuvent prendre en charge l'accès négocié d'appareils à différents taux inférieurs à 10G, ce qui satisfait grandement les exigences de connexion de taux multiples.

Construction d'un Réseau Spine-Leaf avec des Switchs 10G

Il faut d'abord connaître l'architecture du réseau spine-leaf : les commutateurs Spine, les commutateurs Leaf et les serveurs. Les ports des commutateurs Spine ne se connectent qu'aux commutateurs Leaf, ce qui détermine le nombre de commutateurs Leaf. Les ports de liaison montante des commutateurs Leaf, ou "feuilles" ne servent qu'à se connecter aux commutateurs Spine ou "dorsaux", et les ports de liaison descendante sont utilisés pour connecter les serveurs et d'autres dispositifs finaux. Ensemble, ils déterminent la taille et l'évolutivité du réseau spine-leaf. Ci-dessous, nous prendrons l'exemple d'un réseau spine-leaf de 40G pour illustrer comment construire une architecture spine-leaf avec des commutateurs 10GBASE-T.

D'après ce qui précède, un réseau 40G spine-leaf peut nécessiter des commutateurs 40G Spine, des commutateurs Leaf avec des liaisons montantes 40G QSFP+, des serveurs et des dispositifs de stockage. Ici, nous utilisons le S8050-20Q4C avec 20 ports QSFP+ et 4 ports QSFP28 comme commutateur Spine et le commutateur 10GBASE-T S5850-48T4Q avec 48 ports 10GBASE-T et 4xQSFP+ uplinks comme commutateur Leaf. Les serveurs et les dispositifs de stockage peuvent être soit de simples dispositifs de stockage en réseau (NAS), soit un réseau de stockage complexe (SAN), ce qui dépend de vos besoins réels.

Dans le réseau 40G spine-leaf, les liaisons entre les commutateurs spine et leaf sont 40G, et les liaisons entre les commutateurs leaf et les serveurs sont 10G. Par conséquent, les commutateurs 10GBASE-T doivent se connecter aux commutateurs spine à travers les ports QSFP+ 40G par des câbles en fibre, tandis que les ports en cuivre des commutateurs 10GBASE-T se connectent aux serveurs avec des câbles Cat6a. Comme mentionné ci-dessus, le nombre de liaisons montantes de chaque commutateur Leaf détermine le nombre de commutateurs Spine, et les ports QSFP+ 40G sur chaque commutateur Spine déterminent le nombre de commutateurs Leaf que l'on peut avoir. Dans cette figure, il peut s'agir de 2 commutateurs Spine et de commutateurs 10G. L'utilisation d'un commutateur 10GBASE-T dans le réseau spine-leaf permet de tirer le meilleur parti de votre écosystème de câblage structuré UTP Cat6a existant. En outre, cela permettra de réduire les coûts, car l'infrastructure du câble en cuivre est beaucoup moins coûteuse que celle de la fibre optique.

Recommandation Concernant les Switchs Leaf 10G

Les switchs 10G utilisés comme commutateurs secondaires doivent non seulement acheminer le trafic des serveurs, mais aussi être responsables de la transmission du trafic vers la couche centrale, de sorte que nous avons besoin de commutateurs haute performance pour achever la structure du réseau. Les switchs FS 10G ont évolué sous divers aspects, offrant la capacité de prendre en charge la transmission réseau à grande vitesse, ainsi que de nombreuses technologies logicielles et matérielles, qui contribuent à optimiser la flexibilité, l'efficacité et la fiabilité du réseau du centre de données. Si vous mettez en place un réseau spine-leaf avec des switchs FS 10G, les performances globales de votre réseau seront améliorées, la latence sera réduite et il n'y aura aucune perte de paquets.

Conclusion

Une architecture en feuille (Leaf) apporte une plus grande évolutivité à votre réseau de centre de données et à votre entreprise. Quels que soient vos besoins en matière de connectivité de la couche d'accès, un switch leaf 10G peut être envisagé, et il peut également être utilisé comme switch ToR pour vous aider à améliorer d'autres besoins en matière de réseau ou de câblage. Les switchs FS 10G offrent une opérabilité et une sécurité totales, tant au niveau des performances logicielles que matérielles, ce qui permet d'améliorer l'environnement de transmission de votre centre de données.