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Progettazione dell'architettura del centro dati: Top of Rack vs. End of Row

Updated on ago 26, 2022
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La progettazione dell'architettura dei data center dipende in larga misura dalla comunicazione dei dati e dall'interconnessione degli switch. Quando ci sono molti server da collegare (come in un Data Center), la rete deve essere sufficientemente flessibile e scalabile per gestire la potenza di calcolo richiesta dalle grandi installazioni. Due schemi di progettazione di rete molto utilizzati in questi scenari sono le configurazioni ToR (Top of Rack) e EoR (End of Row). Qui spieghiamo il dibattito ToR vs. EoR in parole povere.

 

Architettura Top of Rack (ToR)

Top of rack (ToR), noto anche come design In-Rack. In questo approccio, lo switch di accesso alla rete è posizionato sulla parte superiore del rack dei server; di conseguenza, i server sono collegati direttamente allo switch di accesso alla rete. Ciò significa che 1 o 2 switch Ethernet sono installati direttamente all'interno del rack, quindi i cavi di rame rimangono all'interno del rack. È conveniente perché riduce il numero di cavi di rame tra i rack. Il rack è collegato alla rete del data center da uno switch Ethernet, spesso attraverso un cavo in fibra. Questo cavo in fibra è un collegamento diretto dall'area di aggregazione comune al rack.

Top of Rack (ToR) Architecture

Nell'approccio ToR, ogni rack della rete del data center è un'entità separata che ne facilita la gestione. Qualsiasi modifica, aggiornamento o malfunzionamento nel rack di solito riguarda solo quel rack. Un minor numero di cavi significa che si può optare per cavi di migliore qualità e maggiore larghezza di banda con lo stesso budget. Per ulteriori informazioni sullo switch ToR, leggete I più diffusi ToR e ToR Switch nelle architetture dei Data Center.

 

Architettura di fine fila (EdR)

Nella progettazione della rete EoR, ogni server del rack è collegato direttamente allo switch di aggregazione di fine fila. Questo elimina la necessità di collegare i server direttamente allo switch in rack.

I rack sono normalmente disposti in modo da formare una fila, alla fine della quale è posizionato un armadio o un rack. In questo rack si trova lo switch di aggregazione della fila, che fornisce la connettività di rete ai server montati nei singoli rack. Questo switch, una piattaforma modulare basata su chassis, a volte supporta centinaia di connessioni di server. Per supportare questa architettura è necessaria una grande quantità di cablaggio.

In ToR ogni rack è un'unità indipendente, mentre in EoR l'intera fila di server agisce come un gruppo all'interno del data center. Qualsiasi problema con lo switch di aggregazione della fila si ripercuote sull'intera fila di server.

End of Row Architecture (EoR)

 

Top of Rack vs End of Row: qual è la differenza?

La tabella seguente mostra chiaramente le differenze tra la progettazione ToR e la progettazione EdR.

  Design ToR Progettazione EdR
Implementazione della rete Minimo 1 switch per rack Switch residenti centralmente in 1-2 rack della stessa fila
Ciascun rack è un'unità separata I rack dei moduli funzionano come gruppo
Dispositivi necessari Il numero di switch è maggiore Minor numero di switch
Minor numero di cavi Numero maggiore di cavi
Potenza & raffreddamento Sottoutilizzo dello switch Utilizzo efficace degli switch
Elevato consumo di energia Minor consumo di energia
Maggiore necessità di raffreddamento Minore necessità di raffreddamento
Espansione della rete Maggior traffico dati di livello 2 Traffico dati di livello 2 ridotto
L'espansione della rete è facile L'espansione della rete è difficile
  • Dispositivi di rete: Una delle maggiori differenze tra ToR e EoR è rappresentata dai dispositivi di rete necessari per la progettazione della rete. La progettazione ToR richiede un maggior numero di switch ma un minor numero di cavi, per una facile gestione dei cavi. Al contrario, la progettazione EoR richiede meno switch rispetto alla progettazione ToR. Tuttavia, richiede un numero maggiore di cavi, il che si traduce in una rete complessa e ingombrante e aumenta la difficoltà di gestione dei cavi.

  • Alimentazione & raffreddamento: Un maggior numero di switch nella progettazione ToR comporta un aumento del numero di porte negli switch di aggregazione, con conseguente elevato consumo energetico e sottoutilizzo delle porte degli switch. Al contrario, un numero inferiore di dispositivi nella progettazione EoR si traduce in un minore spazio in rack, in una riduzione dell'impegno di manutenzione, in un minore consumo di energia e di requisiti del sistema di raffreddamento, nonché in un maggiore utilizzo delle porte degli switch.

  • Espansione della rete:Poiché ogni rack nel design ToR è autonomo, è possibile un'implementazione modulare senza sforzo, il che significa che un rack con tutti i requisiti essenziali può essere facilmente collegato e implementato. Pertanto, il ToR offre una migliore espansione della rete. Al contrario, a causa della complessa gestione dei cavi, è difficile per il design EoR apportare modifiche o espansioni.

 

Conclusione

La configurazione ToR richiede uno switch per rack, il che comporta un aumento del consumo energetico e dei costi operativi rispetto alla configurazione EoR. In questo scenario, anche il numero di porte inutilizzate è spesso maggiore rispetto alla configurazione EoR. Tuttavia, i requisiti di cablaggio sono molto inferiori nel ToR rispetto all'EoR e la tolleranza ai guasti dell'intero data center è migliorata, poiché i guasti rimangono in gran parte isolati a un particolare rack. Se un'organizzazione mira a risparmiare sui costi operativi, è preferibile la configurazione EoR, mentre ToR è la scelta migliore se l'obiettivo finale è la tolleranza ai guasti.

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