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Switchs ToR populaires dans les architectures de centre de données

Moris

Traducteur David
27 mai 2019

La partie supérieure du rack (ToR) est une architecture commune de connexions commutateur-serveur. Selon les résultats d'une enquête réalisée en 2015, le ToR était l'architecture la plus utilisée aussi bien dans les centres de données conventionnels que dans les centres de données d’entreprises. Vu sous l'angle de la tendance actuelle, il sera également largement déployé à l'avenir. Le commutateur ToR devient donc de plus en plus populaire.

"Mais, à quoi ressemble un ToR ? Est-ce qu'un Switch ToR est placé en haut du rack ?"

Tor definition

Un commutateur ToR peut se trouver en haut du rack, mais l'emplacement physique réel ne doit pas nécessairement se trouver en haut du rack. Il peut également se trouver au bas ou au milieu du rack. Après une installation pratique, cependant, les ingénieurs ont constaté que le haut du rack est meilleur grâce à une accessibilité plus facile et une gestion plus ordonnée des câbles.

ToR, EoR or MoR

Les avantages du mandat sont nombreux:

  • Le cuivre reste "En Rack".
  • Réduction des coûts de câblage.
  • Architecture “par Rack” modulaire et flexible.
  • Flexible et evolutif pour des vitesses plus élevées.

Dans une conception ToR, au moins un commutateur réseau est placé dans chaque rack et les serveurs qui sont à l'intérieur du rack sont connectés au commutateur généralement via un câble en cuivre. Ensuite, les commutateurs de chaque rack sont connectés au commutateur ToR.

tor design 1

Dans la topologie “Leaf-spine” actuelle, les commutateurs ToR sont les commutateurs “Leaf” (feuille) et ils sont attachés aux commutateurs “Spine” (colonne vertébrale). Par exemple, les serveurs 10G sont connectés à un commutateur Leaf 10G ToR (il possède également des ports 40G) via un DAC 10G SFP+ (câble cuivre à connexion directe), ou via un câble Cat6a/Cat7 et un émetteur-récepteur 10GBASE-T. Ensuite, l'interrupteur 10G est connecté à un switch Spine (colonne vertébrale) 40G.

tor and leaf-spine

La combinaison du ToR et du Leaf-Spine a résolu certains problèmes qui existaient dans la topologie traditionnelle à trois niveaux (accès-distribution-coeur), tels que les "embouteillages" dans les commutateurs de niveau supérieur. Dans une topologie de réseau à trois niveaux, le trafic de données prendra le "meilleur chemin" qui est choisi parmi un ensemble de trajets alternatifs, jusqu'au point où il est encombré puis les paquets sont lâchés.

traditional tree-tier data traffic congestion

Dans la topologie Leaf-Spine, pour éviter qu'une voie de liaison montante ne soit choisie, elle est choisie au hasard de manière à ce que la charge de trafic soit distribuée uniformément entre les commutateurs de niveau supérieur. Si l'un des commutateurs de niveau supérieur tombe en panne, cela ne dégraderait que légèrement la performance du centre de données.

leaf-spine and tor

Puisque le ToR est la conception la plus populaire des architectures de centre de données, les commutateurs ToR deviennent aussi très populaires. Voici quelques commutateurs ToR haute performance de différents débits de données de commutateur-à-serveur, allant de 1G à 100G.


Débit de données commutateur-à-serveur dominant Modèle de commutateur Type de port Capacité de Commutation Latence Taux de transmission de paquets
1G Dell Networking S3048-ON 48*SFP, 4*SFP+ 260 Gbps (full-duplex), 130 Gbps (half-duplex) 1000Base-T: < 3.7 µs, 10G: < 1.8 µs 131 Mpps
HPE 5900AF-48G-4XG-2QSFP+ 48*SFP, 4*SFP+, 2*QSFP+ 336 Gbps 10G: < 1.5 µs 250 Mpps
10G Cisco Nexus 5672UP 48*SFP+, 6*QSFP+ 1.44 Tbps ~ 1 µs at any packet size 1.07 Bpps
Juniper QFX5100-48S 48*SFP+, 6*QSFP+ 1.44 Tbps 550 ns-3 µs 1.08 Bpps
25G Arista 7280SR2-48YC6 48*SFP28, 6*QSFP28 1.8 Tbps 3.8 µs 1.6 Bpps
Mellanox SN2410 48*SFP28, 8*QSFP28 2 Tbps 300 ns 2.98 Bpps
40G FS S8050-20Q4C 20*QSFP+, 4*QSFP28, 4*SFP+ 2.4 Tbps 612 ns 1.2 Bpps
100G Arista 7280CR-48 48 QSFP28, 8 QSFP+ 10.24Tbps ~ 3.8 µs 5.76 Bpps

Tous ces commutateurs ToR prennent en charge les fonctions L2/L3, le Dual Stack IPv4/IPv6, le routage des centres de données et FCoE. Les commutateurs ToR sont souvent obligés d'être multiport et à faible latence car ils doivent gérer le trafic de différentes couches.

À l'heure actuelle, les débits de données 1G et 10G contribuent encore à la plus grande partie de toutes les connexions commutateurs-à-serveur, les commutateurs 40G et 100G ToR qui peuvent supporter plusieurs débits de données ne sont pas nombreux. L'exemple 40G et l'exemple 100G listés ci-dessus sont l'un des rares commutateurs ToR haute vitesse multiport à faible latence et haute performance.

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