データセンターファブリックのメリットを探る

データ処理とストレージの需要が高まるにつれ、より俊敏でスケーラブル、かつ柔軟なデータセンターが必要とされています。従来のデータセンター・アーキテクチャは、俊敏性、拡張性、柔軟性の面で課題に直面していました。よりモジュール化された柔軟なデータセンター・アーキテクチャの必要性から、データセンター・ファブリックが登場しました。この記事では、データセンター・ファブリックの概念、そのメリット、FSスイッチを使った導入方法について紹介します。

従来のデータセンターアーキテクチャの問題点

データセンターファブリックは、従来のデータセンターアーキテクチャよりも柔軟性、拡張性、俊敏性に優れた設計となっており、データセンターネットワークアーキテクチャとしてより好ましい選択肢となっています。従来のデータセンターアーキテクチャは、3層モデルをベースとしており、データセンターファブリックの採用に至ったいくつかの欠点があります。データセンターの3層アーキテクチャは硬直的で柔軟性に欠けるため、変化するビジネスニーズに対応するのが困難です。このため、データセンターへの新技術の革新や統合が制限される可能性があります。従来の階層型データセンターネットワークの主な問題点を以下に挙げます。

• スケーラビリティの制限：従来のデータセンターネットワークにおけるコアレイヤスイッチの容量とスループットには制限があり、規模の拡大には一定の制限があります。

• ネットワークの遅延とボトルネック：従来の階層型相互接続ネットワークでは、データパケットのマルチホップ転送により高いネットワーク遅延が発生し、ボトルネック問題を引き起こす可能性があります。

• 管理の複雑さ： 従来のアーキテクチャでは、複雑な設定と管理が必要であり、データセンターの規模が拡大するにつれて、ネットワーク管理者への要求も高くなります。

• 非効率なトラフィックエンジニアリング：従来のネットワークにはトラフィックエンジニアリングに欠点があり、ネットワークリソースをフルに活用して負荷分散やパフォーマンスの最適化を行うことができず、ネットワーク全体のスループットや効率に影響を及ぼします。

• 困難な障害復旧：データセンター・アーキテクチャでは、障害復旧に複数のネットワーク・デバイスによる再計算や経路転送が必要になる場合があり、その結果、復旧時間が長くなり、トラブルシューティングや特定が困難になります。

クラウド・コンピューティング技術の継続的な発展に伴い、データセンターファブリックの利点はますます顕著になります。これは、より効率的で、より柔軟で、より安全なクラウドコンピューティングサービスを提供できるため、ユーザーのニーズをより満たすことができるからです。

データセンターファブリックとは？どのように機能するのか？

データセンターファブリックは、相互接続されたスイッチのメッシュであるファブリックの概念に基づく、データセンターネットワーキングへの新しいアプローチです。これはリーフスイッチとスパインスイッチのネットワークであり、サーバにインストールされたソフトウェアエンティティ間の接続性を提供する、回復力と拡張性のあるインフラストラクチャです。CLOSとPODは、データセンター・ファブリックに対する2つの一般的なアプローチです。

CLOSとPODについて

CLOSとPODは、データセンターファブリックにおいて大きなメリットを発揮します。CLOSは、複数のレイヤーのスイッチを使用してメッシュネットワークを構築するネットワークトポロジーです。このアプローチにより、高いスケーラビリティ、耐障害性、負荷分散が実現します。PODは、ポッドと呼ばれる自己完結型のユニットを使用するデータセンターファブリックのモジュラーアプローチです。各ポッドには、サーバー、ストレージ、ネットワーク、電力・冷却インフラが含まれます。ポッドは独立して展開・管理できるため、従来のデータセンター・アーキテクチャよりも俊敏で柔軟な運用が可能です。CLOSとPODは、データセンターファブリックに対して、より柔軟でスケーラブルなアプローチを提供します。

CLOSとPODのアプリケーション上のメリット

CLOSとPODは、冗長リンクとスイッチによりダウンタイムを最小限に抑え、より耐障害性に優れた設計となっている。標準的なハードウェアとソフトウェアを使用するように設計できるため、保守や新技術との統合が容易です。

データセンターファブリックのメリット

データセンターファブリックには、最新のデータセンターネットワークに適したソリューションとなるいくつかのメリットがあります。

• 拡張性：フラットなトポロジーを採用しているため、データセンター内の任意の2ノード間で直接通信が可能で、従来の階層型ネットワークにおけるコア層のボトルネック問題を回避できます。

• 低レイテンシーと広帯域：データセンターファブリックのフラット・アーキテクチャは、パケットがネットワークを通過するホップ数を減らし、ネットワークのレイテンシーを低減します。同時に、高速接続とマルチパス設計により、高帯域幅とスループットを実現し、高性能アプリケーションのニーズに応えます。

• 管理の簡素化：データセンターファブリックは、ネットワーク制御プレーンとデータ転送プレーンを分離し、集中型のネットワーク管理と制御を可能にします。

• 高い信頼性と迅速な障害復旧：データセンターファブリックは、冗長パスと高速障害検出メカニズムを採用し、障害発生時にトラフィックを迅速に再計算して転送することで、迅速な障害回復と高可用性を実現します。

FSスイッチによるデータセンターファブリックの導入

FSデータセンターファブリック・ネットワークソリューションは、CLOSネットワーク・アーキテクチャを使用し、ネットワーク全体のIP3層転送と組み合わせて、モジュール式データセンター内部ファブリック・ネットワーク（IDC）を構築します。スパインレイヤーとリーフレイヤーにNシリーズデータセンタースイッチを使用し、10G/25G/100Gサーバーとストレージアクセスをサポートします。コアレイヤーでは、モジュラー型スイッチによって40G/100Gの高速相互接続ネットワークを構築します。FSスイッチは設置や管理が容易なように設計されているため、データセンターファブリックの導入に最適です。