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ToR vs EoR:それぞれの配線の違いを解説

2022年4月15日 に投稿された

 接続するサーバーの台数が多いな場合(データセンターなど)、ネットワークには大規模な設備に計算能力をサポートする柔軟性が必要です。この状況で配線を考える際に、代表的な2つの考え方がTop of Rack(ToR)とEnd of Row(EoR)です。今回は、ToRとEoRについて紹介しましょう。

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目次

End of Row(EoR)とは

Top of Rack(ToR)とは

それぞれのメリットとデメリット

ToRアーキテクチャでのToRスイッチの選択

End of Row(EoR)とは

 End of Row(EoR)はサーバーラックに集約された各サーバーをネットワークラックにおけるスイッチまで一つ一つ直接に配線する方法です。そのため、End of Row(EoR)アーキテクチャで構成する場合、サーバーラックとネットワークラックは分離していることが明らかに見えます。一般的に、ネットワークラックはラック群の端っこ(End of Row)に配置することが多いため、その名称になっています。以下の図に、End of Row(EoR)アーキテクチャを示しています。

図1:EoRアーキテクチャ

 EoRスイッチはEoR アーキテクチャのネットワークラックに集中的に配置されるスイッチです。EoRアーキテクチャでは、キャビネット単位でなく、列単位で管理されるため、EoR スイッチへの要求は高くなり、EoR スイッチが故障すると、サーバーラックに影響する可能性があります。

Top of Rack(ToR)とは

 Top of Rack(ToR)はネットワークトポロジー概念の一つで、通常各ラック内に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、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。この名称はただ概念を表すので、スイッチはラック内のどこに配置されても、「Top of Rack(ToR)」と呼びます。

図2:ToRアーキテクチャ

 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。

関連記事:「ToR(トップオブラック)とは?データセンター向けのToR/Leaf アーキテクチャ

それぞれのメリットとデメリット

 EoRとToRのアーキテクチャにはそれぞれのメリットとデメリットがあるため、適したアーキテクチャを選択する場合は、応用シーンや実際の状況に応じて判断する必要があります。以下の表にそれぞれのメリットとデメリットを示しています。


End of Row(EoR) Top of Rack(ToR)
メリット

●管理するスイッチと集約するポートの数が少ない

●長寿命・高可用性・省消費電力

●モジュール式のプラットフォームを実現

●ケーブル量が激減するため、配線ペース・配線コスト・メンテンコストを削減

●最小限のコストで1G/10Gの帯域のネットワークを将来的には10G/40Gの高速ネットワークに変更できる

●モジュール式の展開が簡単に可能

●ラックごとに独立したアーキテクチャで、ラックごとのアップグレードや変更が簡単

●ユニファイドファブリックのトポロジーを構築できる

デメリット

●高価な、硬くてかさばる配線ネットワーク

●複雑な管理やケーブルメンテナンス

●ケーブルの品質がネットワーク全体の帯域幅に影響

●ラックごとのメンテナンスがよくない

●将来性があるより、将来問題が出てくる可能性がある

●分散型ネットワーク設計のため、より多くのスイッチが必要

●メンテナンスコストが高い

●スイッチの使用率が低い可能性がある

●電力や冷却システムの浪費

 EoRアーキテクチャはスケーラビリティへの要求が低い従来型のデータセンターに適しています。その一方で、ToRアーキテクチャはスケーラビリティへの要求が高く、高速でネットワーク構造が明確なデータセンターに適しています。したがって、ToRアーキテクチャは高速化、ネットワーク構造の明確化、ケーブル管理の簡素化により、最新のグリーンでエネルギー効率の高い高速データセンターの要件により合致しています。では、現在スケーラブルなデータセンターにどのようにToRアーキテクチャを構成しますか。また、どのようにToRスイッチの選択しますか。続けてみましょう。

ToRアーキテクチャでのToRスイッチの選択

 ToRアーキテクチャはスケーラブルなデータセンターに適していますが、スイッチのポート利用率の低さや構成管理・メンテナンスの困難さといった問題を避けるため、ToRスイッチを選ぶ際にはポート数、アップリンクレート、スイッチの機能などを考慮する必要があります。


◆ サーバのポートレートが1Gの場合、24個以上のダウンリンクの1Gポートと10G以上のアップリンクレートを備えた10Gスイッチ(FS S3900-48T4S)を選択すれば、ネットワーク接続を満たすことができます。


◆サーバーのポートレートが10Gの場合、24個以上のダウンリンクのポートと40G以上のアップリンクレートを備えた40Gスイッチ(FS S5850-48S6Q)を選択してください。


◆サーバーが大量のトラフィック伝送を行う場合、ネットワークの安定性を確保するために、豊富な3層機能と複数のレートポート構成を持つ100Gスイッチ(FS S5850-48S2Q4C)を選択できます。


注:

●ポートの使用率の問題については、サーバーラック内のスイッチポートが十分に活用されていない場合、隣接するサーバーラックとの配線により、ポートの無駄をある程度に減らすことができます。

●大量のToRスイッチの設定や管理の難しさを軽減するためには、ZTP機能を持つスイッチを選んだほうがよいです。 スイッチはUSBメモリやファイルサーバからバージョンファイルを取得して自動的にロードすることができるので、導入の効率を向上させます。


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