Perché gli switch edge sono importanti in una rete edge?

Essendo importanti dispositivi nelle reti edge, gli switch edge stanno attirando grande attenzione nello sviluppo dell' edge computing nelle reti data center. Molte compagnie hanno cominciato a costruire data center più vicini agli utenti, riducendo la pressione sui data center e ottenendo maggiore tempo di risposta. Questo articolo si concentra sull'applicazione degli switch edge nelle reti edge.

Perché gli switch edge stanno diventando popolari?

Per capire l'applicazione degli switch edge nelle reti edge, bisogna prima comprendere cosa le reti edge siano. La cosiddetta rete edge è posizionata all'access layer della rete vicino all'utente finale ed è utilizzata per aggregare la rete di area locale. Questo facilità il caching del contenuto, l'archiviazione, la gestione IoT e il service delivery per migliorare le velocità di trasmissione e i tempi di risposta. La creazione di una rete edge in un data center richiede tuttavia di essere realizzata decentrallizando il data center e utilizzando metodi e servizi intelligenti forniti dal cloud computing.

Gli switch edge, chiamati nodi access o nodi service, sono posizionati tra due intersezioni di rete e sono responsabili per la connessione del LAN dell'utente finale con la rete del provider di servizi Internet. Lo switch edge è tipicamente più vicino alle macchine client che non alla rete centrale; possiede inoltre un'unità multi-servizio, il che significa che supporta una gamma di tecnologie di comunicazione, tra cui integrated services digital network (ISDN), circuiti T1, frame relay e ATM. Può alleviare efficacemente i problemi di rete nella rete edge e portare miglior esperienza rete agli utenti finali.

Quali prestazioni di base fornisce uno switch edge?

Gli switch edge devono essere in grado di consegnare content e servizi con latenza minima elaborando i dati il più vicino possibile alla sorgente dati, solitamente utilizzato per descrivere gli switch "access". Per scegliere lo switch edge adatto bisogna quindi comprendere pienamente le specifiche e le prestazioni di base di uno switch edge.

Gli edge switch forniscono solamente una connessione singola per un utente singolo e necessitano di supportare connessioni multi-utente, il che significa che gli switch edge sono utilizzati per porte ad alta densità che aumenterebbero altrimenti in modo significativo la complessità di gestione dei dispositivi. I dati utente e i dispositivi stanno ovviamente crescendo costantemente e la scalabilità dello switch edge è una delle prestazioni basi essenziali.

In termini di altre tecnologie di applicazioni, gli switch edge devono supportare velocità di fordwarding efficienti e requisiti di aggregazione di larghezza di banda come VLAN, Ethernet/Gigabit Ethernet, PoE, link aggregation, ACL e anche sicurezza di porti, stacking o MLAG. Questi possono assicurare stabilità e gestibilità di rete. Anche la ridondanza è molto importante per gli swtich ad alte prestazioni di un data center, con features convenzionali come alimentazione ridondante e ventole di raffreddamento hot-swappable.

Utilizzo degli switch edge nei data center

Latenza o trasmissione inefficiente sono causate primariamente dalla distanza fisica della trasmissione dati, dal numero delle connessioni di rete rimbalzate e dalla congestione del traffico totale sulla rete. Gli edge data centers, per gestire questi problemi, rendono possibile l'elaborazione di dati e applicazioni ad alta velocità e latenza zero e riducono la congestione e l'allocazione di risorse nei data center centralizzati. Sulla base di questa caratteristiche, l'utilizzo degli switch edge nelle reti edge diventa particolarmente importante.

Distribution layer a switch edge

Nei grandi data center edge, un livello aggiuntivo per lo switching esiste per l'aggregazione degli switch edge, chiamato distribution layer. Il suo compito è quello di semplificare il cablaggio e la gestione di rete, acquisendo gli uplink degli switch edge e aggregandoli in link a velocità superiore. Se lo switch edge permette che un singolo armadio di cablaggio abbia un solo uplink ridondante, il distribution layer è solitamente installato vicino agli switch core edge. Se lo switch edge stesso crea diversi uplink ridondanti, l'aggregation layer può essere installato vicino ad esso. Il principio è che l'aggregation layer connette l'uplink allo switch edge e attraverso l'uplink al distribution layer degli switch core edge.

Interconnessione tra gli switch edge e il core layer

Uno switch core è uno switch ad alta capacità che opera come il centro di una rete ed è considerato un dispositivo portante che è fondamentale per il successo delle operazioni di rete. Funziona da entrata a una wide area network (WAN) o all'Internet, quindi è possibile utilizzarlo per connetterlo ai server e agli Internet service provider (ISP). I core switch aggregano tutti gli switch, inclusi gli switch edge. In una WAN pubblica, i core switch edge sono interconnessi con gli switch edge posizionati al margine della relativa rete. Gli switch edge aggregano i dati degli utenti finali e inoltrano il traffico dati agli switch core edge. Per questo motivo, la capacità interna di uno switch edge è tipicamente più piccola di quella di uno switch core.

In molti data center, il distribution layer è eliminato e rimpiazzato da connessioni dirette dagli switch edge ai gli switch core. Poiché i grandi data center richiedono alte prestazioni, i manager di rete progettano una fabric non-blocking. A questo punto, considerando la connettività ad alta velocità dei link, è possibile evitare il carico dati i problemi di cablaggio causati da velocità di link bassa utilizzando switch edge che forniscono link 40G e 100G.

Il panorama futuro degli switch edge

L'Internet of Things , l'intelligenza artificiale, il machine learning, il digital twins e l'edge computing stanno oggi alimentando la crescita degli edge data center. Con i nuovi sviluppi come il 5G, il digital twins e le applicazioni, i data set e le fasi ibride cloud stanno diventando complementari alla tecnologia edge, le imprese stanno concentrandosi sempre più sulla tecnologia edge, il che implica l'ascesa del mercato dei dispositivi edge. Un dispositivo fondamentale nella rete edge, gli switch edge devono avere porte ad alta densità, scalabilità e tecnologie con protocolli diversi per svilupparsi in maniera più intelligente e accogliere i crescenti dati degli utenti finali.