ToRとは？データセンターにおけるToR/Leaf アーキテクチャ

人気製品 N5860-48SC 48x10Gb｜8x100Gb L3スイッチ 675,798円 (税込)

人気製品 24ポート L3スイッチ 24x10G BASE-T｜4x10Gb SFP+｜4x25Gb 546,362円 (税込)

人気製品 OM4 光ケーブル 2m(7ft) MTP®-12(メス) 618円 (税込)

人気製品 100GBASE-SR4 850nm 100m MTP/MPO MMF 14,238円 (税込)

人気製品 10GBASE-SR SFP+ 850nm 300m DOM LC MMF 2,877円 (税込)

 





ToRとは

ToRは英語「Top of Rack」（トップオブラック）の略語で、ネットワークポロジー概念の一つです。通常、ラック内に2台ぐらいのスイッチを配置し、そこからラック内のサーバーに配線する方法です。その名の通り、ToRはラックの最上部にスイッチを配置できます。実は、必ずラックの上部に設置する必要はありません。ラックの最下部また中部にも配置できます。ただし、実際に設置したところ、ラックの最上部のほうがアクセスしやすく、ケーブルの取り回しがいいということになります。

図1：ToRアーキテクチャ

ToRの利点と欠点

以下の図表にToRアーキテクチャの利点と欠点を述べています。

ToRスイッチとは

ToRアーキテクチャに設置されるスイッチをToRスイッチと呼びます。小さければ小さいほどよいため、ToRスイッチは一般的に1Uｰ2Uのボックス型スイッチです。ToRスイッチはサーバーラック内の最上部に配置され、サーバーをコアまたはアグリゲーション層とのスイッチと接続する場合、アクセススイッチとして動作します。それに対して、ToRスイッチはインターネットラック内の最上部に配置される場合、アグリゲーションスイッチあるいはコア層スイッチと呼ばれます。

ToR/Ⅼeaf アーキテクチャ

3層ネットワーク（アクセス‐アグリゲーション‐コア）トポロジーでは、データトラフィックはすべて単一の伝送路を通います。そして、輻輳するまでパケットをドロップします。 ToRとリーフスパインの組み合わせにより、従来の3層ネットワークトポロジーに存在した最上位のスイッチにおけるネット渋滞などの問題を解決することができたのです。

リーフスパイントポロジでは、データの伝送路がランダムに選択されます。そのため、アップリンクパスのいずれかが選択されないようにトラフィック負荷が最上位スイッチ間で均等に分散されます。最上位層のスイッチの1つに障害が発生した場合でも、データセンター全体のパフォーマンスはわずかに低下します。以下は10G ToR/Ⅼeaf アーキテクチャを示しています。

10G ToR/Ⅼeaf イーサネットスイッチ

消費電力が少なく、拡張が容易で、ケーブルの複雑さが簡素化されるという利点を持つ10G ToRスイッチは、リーフスイッチとして機能する場合、他のスイッチから1ホップ先に配置することができるため、レイテンシーの改善が可能になります。このため、IT担当者は、データセンターの成長に合わせて、ネットワークを再構築することなく、新しいリーフスイッチを迅速に追加することができます。

図3：10G ToR/Ⅼeaf イーサネットスイッチ

現在のリーフスパイントポロジでは、ToRスイッチがリーフスイッチ（FS N5850-48S6Q）であり、これらはスパインスイッチ（FS N8000ｰ32Q）に接続されています。10Gサーバーは10G SFP DAC（ダイレクトアタッチ銅ケーブル）また10GBASE-Tトランシーバを介して、10G ToR/Ⅼeafスイッチ（40Gアップリンクポート付き）に接続します。次に、10G ToRスイッチを40Gスパインスイッチに接続します。

関連記事：ToR vs EoR：それぞれの配線の違いを解説