Популярные ToR и ToR коммутаторы в архитектурах ЦОД | FS Сообщество
Отмена
https://media.fs.com/images/community/uploads/post/202203/07/post26-tor-definition-tnzpnrv712.jpg

Популярные ToR и ToR коммутаторы в архитектурах ЦОД

Moris

Переводчик Антон Лобанов
20 май 2022 г.


Top of rack (ToR) — это модель коммутации, когда в каждой стойке стоит коммутатор, который обрабатывает трафик с серверов в этой стойке, и соединен с коммутатором ядра или с агрегирующим слоем (в зависимости от количества уровней). Согласно результатам опроса, проведенного в 2015 году, ToR была наиболее популярной системой, как в центрах обработки данных, так и в корпоративных центрах обработки данных. Исходя из нынешней тенденции, он будет широко распространен как в настоящем, так и в будущем. Таким образом, ToR switch стал более популярным, чем раньше.

Архитектура Top of Rack (в некоторых англоязычных публикациях используется ее сокращенное наименование в виде ToR) основана на установке в верхней части каждого серверного шкафа одного или нескольких пограничных коммутаторов. Верхняя установка этих устройств не является обязательной и практикуется исключительно из соображений простоты работы с ними в тех немногочисленных случаях, когда требуется выполнение ручной коммутации.

Обращение к архитектуре рассматриваемой разновидности влечет за собой существенное упрощение горизонтальной подсистемы СКС из-за того, что сервер непосредственно подключается к портам коммутатора обычными коммутационными шнурами. В результате из ряда серверных шкафов выходят исключительно соединительные линии от up-link-портов пограничных коммутаторов. Кроме того, подключение новых серверов в структуру ограничивается фактически только наличием свободных портов у шкафного коммутатора.

При реализации архитектуры Top of Rack задача резервирования связей отдельных серверов с сетью может решаться двумя различными способами. Согласно первому из них, основной и резервный порты сетевых интерфейсов сервера подключаются к различным коммутаторам, которые находятся в одном шкафу. Во втором случае коммутаторы для поддержки основной и резервной связей размещаются обязательно в разные конструктивы.

“Но как же выглядит ToR switch, расположенный в верхней части стойки?”

Tor определение
Спасибо за ваши вопросы. ToR switch может находиться в верхней части стойки, но его фактическое местоположение не обязательно должно быть в верхней части. Это также может быть в нижней или средней части стойки. Однако, после практической установки, иадмины предпочитали сначала воткнуть все кабели в коммутатор, чтобы потом больше к нему не прикасаться. И тогда, если коммутатор вверху, кабели удобно свешиваются вниз и облегчают подключение.
ToR, EoR или MoR

Нижеперечисленные многие преимущества ToR

Меди остаются “в стойке”.
Снижение затрат на прокладку кабелей.
Модульная и гибкая “в стойке” архитектура.
Перспектива на более высокие скорости.

В конструкции ToR, по крайней мере, один сетевой коммутатор размещен в каждой стойке, а серверы в стойке подключены к коммутатору, обычно, с помощью медного кабеля. После этого, коммутаторы в каждой стойке подключаются к ToR switch.

tor дизайн 1

В современной топологии коммутаторы ToR являются leaf коммутаторами. И они подключаются к spine коммутаторам. Например, серверы 10G подключаются к leaf 10G ToR switch (он так же имеет порты 40G) через 10G SFP+DAC (медный кабель прямого подключения) или через кабель Cat 6a/ Cat 7 и трансивер 10GBASE-T. затем коммутатор 10G подключается к spine коммутатору 40G.

tor и leaf-spine

Сочетание ToR и leaf коммутатора решило некоторые проблемы, которые существовали в традиционной трехуровневой топологии, такой как “пробка” в коммутаторе верхнего уровня. В трехуровневой сетевой топологии весь трафик данных проходит по единому выбранному пути из набора альтернативных путей, до момента, когда он перегружается. Затем пакеты отбрасываются.

традиционная-трехуровневая-перегрузка-трафика

В топологии конечного узла для предотвращения выбора любого пути восходящей линии, путь выбирается случайным образом, так что нагрузка трафика равномерно распределяется между коммутаторами верхнего уровня. Если один из коммутаторов верхнего уровня вышел из строя, это незначительно снижает производительность через центр обработки данных.

leaf-spine and tor

Поскольку ToR является наиболее популярным проектом системы центра обработки данных, коммутаторы ToR, естественно, становятся популярными. Вот некоторые производительные ToR switch с различной скоростью передачи данных от сервера к серверу, в диапозоне от 1G до 100G.

Доминирующая скорость передачи коммутатор на сервер Модель коммутатора Тип порта Коммутационная способность Латентность Скорость пересылки пакетов
1G Dell Networking S3048-ON 48*SFP, 4*SFP+ 260 Gbps (full-duplex), 130 Gbps (half-duplex) 1000Base-T: < 3.7 µs, 10G: < 1.8 µs 131 Mpps
HPE 5900AF-48G-4XG-2QSFP+ 48*SFP, 4*SFP+, 2*QSFP+ 336 Gbps 10G: < 1.5 µs 250 Mpps
10G Cisco Nexus 5672UP 48*SFP+, 6*QSFP+ 1.44 Tbps ~ 1 µs при любом размере пакета 1.07 Bpps
Juniper QFX5100-48S 48*SFP+, 6*QSFP+ 1.44 Tbps 550 ns-3 µs 1.08 Bpps
25G Arista 7280SR2-48YC6 48*SFP28, 6*QSFP28 1.8 Tbps 3.8 µs 1.6 Bpps
Mellanox SN2410 48*SFP28, 8*QSFP28 2 Tbps 300 ns 2.98 Bpps
40G FS N5850-48S6Q 6*QSFP+, 48*SFP+ 1.44 Тбит/с full duplex <1μs 1 Bpps
100G Arista 7280CR-48 48 QSFP28, 8 QSFP+ 10.24Tbps ~ 3.8 µs 5.76 Bpps

Все эти коммутаторы ToR поддерживают функции L2/L3, IPv4/IPv6, мосты центров обработки данных и FCoE. Коммутаторы ToR должны быть многопортовыми и с малой задержкой сигнала, поскольку им приходится иметь дело с трафиками разных уровней.

В настоящее время, скорости передачи данных 1G и 10G по прежнему составляют большую часть подключений к серверу, а коммутаторы ToR 40G и 100G, которые могут поддерживать несколько скоростей передачи данных, все еще не велики. Пример 40G и 100G, которые перечислены выше - это одни из немногих многопортовых высокоскоростных коммутаторов ToR с низкой задержкой сигнала и высокой производительностью.

7.6k

Вас также может заинтересовать