Udviklingen af ​​datacentret: Abstraktionslag, STP og TRILL

Dage for det flerlagede, delvist lagrede datacenternetværk er nummereret. Da organisationer er kommet længere og længere med at implementere forskellige abstraktionsteknologier, har disse samme organisationer været i stand til at overveje, hvordan deres datacentre er designet og flytte til flade, enkle netværk, der understøtter meget forskellige trafikmønstre end tidligere.

abstraktion

Du spekulerer måske på, hvad jeg mener med udtrykket "abstraktionsteknologier." Nå, der er nogle få, og de drejer sig alle omkring forskellige virtualiseringsteknologier, der er tilgængelige på markedet.

Server virtualisering

Fremgangen af ​​hypervisoren var den første udvikling, der har ført os til, hvor vi er i dag. Datacentre i dag ser radikalt anderledes ud end datacentre for bare 10 år siden. Mens ældre datacentre ofte opereres med horder af personale i nærheden for at håndtere fysiske opgaver såsom tilføjelse af ny hardware, implementering af nye operativsystemer og kabling af nye systemer, finder disse opgaver ikke sted næsten så ofte som de plejede at gøre. Sikker på, at organisationer stadig har brug for at installere ny hardware fra tid til anden, men fra et løbende operationelt perspektiv er tjenesteudvikling migreret fra en hardware-intensiv opgave til at være primært softwaredrevet. På samme tid er mængden af ​​arbejde, der udføres af hver fysiske server, steget, hvilket reducerer mængden af ​​fysiske servere, der er nødvendige for at køre arbejdsbelastninger.

Imidlertid har denne arbejdsbelastningsabstraktion skabt andre udfordringer i relaterede datacenterressourcer, herunder lagring og samlet I / O.

Opbevaring virtualisering

For mange organisationer er væk de dage, hvor individuelle servere transporterede masselagring for at imødekomme applikationernes behov. Vi har indledt en ny æra med massivt delt lagerplads, med mange forskellige lagringstryk, der fungerer sammen med et forsøg på at afbalancere arbejdsbyrde og omkostninger. For at bringe en række orden til lagerkoos, har vi også set bestræbelser på at abstrahere opbevaringsadministrationsopgaver væk fra det individuelle array-niveau og til et højere niveau, der inkluderer poollagring fra hele organisationen. Når du ser på opbevaring-virtualisering fra et højt niveau, ser det ud ligesom server-virtualisering. De individuelle arbejdsmængder abstraheres væk fra den underliggende hardware, mens komplekse softwaresystemer træffer beslutninger om, hvor en arbejdsbyrde hører hjemme.

I / O-virtualisering

Hvor mange af jer derude har masser af kabler omhyggeligt gemt væk i dine serverkabinetter? Du har muligvis kabler, der er beregnet til at give dig mulighed for at forbinde dine servere til mange forskellige datanetværk, ekstra kabler til at oprette forbindelse til lagringssystemer - hvad enten de er iSCSI eller Fiber Channel - og en række andre slags forbindelser. Med fremkomsten af ​​overvældende hurtige netværksadaptere og skiftende stoffer, der kan håndtere massiv arbejdsbelastning, ser vi, at der opstår leverandører, der kan kombinere disse tidligere forskellige forbindelsesmetoder i enkeltkabler til at være vært for servere, der kan bære al den trafik, der er nødvendig for at understøtte arbejdsbelastningsbehovet. af den server. Virksomheder som Xsigo, der kaldes I / O-virtualisering, hævder, at de er i stand til at reducere med op til 70% antallet af kabler, interfacekort og switchporte, der er nødvendige for at understøtte et komplekst datacentermiljø.

Fortsætter med Xsigo som et eksempel, flytter deres løsning til et softwarelag størstedelen af ​​den indsats, der er nødvendig for at understøtte serverkommunikationsbehov, hvilket giver administratorer en hidtil uset granularitet og fleksibilitet, når det kommer til styring af datacenternetværk. Jeg kan helt klart huske et systemteknisk job, jeg var i for 12 år siden, hvor jeg var nødt til at køre seks separate netværkskabler til hver server i tre fulde racks servere og forbinde hvert kabel til en netværkskontaktport. I dag kunne jeg opnå det samme mål med bare et enkelt kabel, en 10 GbE-forbindelse og switch-port og evnen til at skive og terning den 10 GbE-forbindelse, som jeg vil. Det er magt.

Resultaterne

Al denne abstraktion, selvom den har muliggjort alle former for nye muligheder for effektivitet og tilgængelighed, har også ændret den måde, trafikken kører i datacentret markant. Mens trafikstrømmen plejede at være generelt ind og ud af datacentret, er den interne trafik inden for datacentren steget eksponentielt. Selvom applikationer altid har været nødt til at kommunikere med hinanden og forskellige app-lag har været nødt til at chatte på netværket fra tid til anden, når du begynder at overveje at køre en masse arbejdsbelastning på en enkelt vært og derefter konstant flytte dem, der kører arbejdsbelastning rundt om dataene centrer efter ønske, ting ændrer sig.

Kort sagt, værktøjer bliver mere og mere båndbreddeintensive på måder, der ikke kunne forventes for et årti siden.

Spænding af træprotokol

I årevis har organisationer forsøgt at kontrollere netværksproblemer ved hjælp af sådanne protokoller som Spanning Tree Protocol (SPT), der generelt har fungeret godt, selvom det også introducerede sine egne udfordringer. SPT har været robust og dygtig.

Men SPT er baseret på linkblokering i stedet for at finde måder til at gøre den mest effektive brug af tilgængelige netværksressourcer. I disse dage med høje båndbreddebehov inde i datacentret kan sådanne brute force-metoder, selvom de er nødvendige for at løse kritiske netværksproblemer, resultere i mindre end optimal ydelse og muligvis endda øge omkostningerne, da trafikken tvinges over, hvad der kan være dyre links.

Figur A

Spanning Tree blokerer en port.

Gennemsigtig sammenkobling af mange links (TRILL)

Hvad hvis du i stedet for at blokere forbindelser af frygt for sløjfer konstant kunne bruge alle de netværksstier, du råder over? Ved at gøre det, ville du ikke tvinge ned helt gode netværksstier bare på grund af en løkke.

Det er her en ny teknologi, der kaldes TRILL-Transparent Interconnection of Lots of Links-spiller ind. For at gøre det enkelt, TRILL giver dig mulighed for at bruge alle dine netværksstier hele tiden uden frygt for sløjfer. Det eliminerer effektivt behovet for Spanning Tree i miljøet.

Gennem brug af TRILL bliver alle stier til et enkelt stort net, hvor alle stier er gyldige. Ved at aktivere muligheden for, at alle stier forbliver tilgængelige på alle tidspunkter, kan organisationer bedre understøtte høj båndbredde, lav latens arbejdsbelastning.

Figur B

TRILL bruger hele tiden tilgængelige links.

Debatten følger

Som du måske forestiller dig, tænker tanken om at smide en teknologi, der har fungeret godt i årevis, ikke godt sammen med alle. I netværkssamfundet er der debat om, hvad der, hvis noget, skal gøres for at tilpasse sig nye trafikmønstre i datacentre.

Forsvarere af Spanning Tree viser, at protokollen har eksisteret i lang tid, og virksomheder skal være forsigtige, før de springer på det, der er nyt og skinnende. Protokoller kommer og protokoller går, men det er den sjældne, der kan vare årtier, hvilket gør springet fra de tidligste dage af Ethernet helt op til nutidens moderne 10 GbE-hastigheds dæmoner.

På den anden side af debatten er de der føler, at hver protokol har sin dag, og Spanning Tree skyldes at dø til fordel for noget, der er lidt mere fleksibelt og effektivt.

Stadig andre går ind for en kombination af de to, udskifter et centralt kernenetværk med en TRILL-baseret mesh-kerne og slutter sig til mindre STP-domæner på strategiske steder for at reducere virkningen af ​​et udfald.

Reduktion af niveauer

Endelig, lad os tale om behovet for tre netværkslag. Historisk set har vi set netværk designet med tre lag i tankerne:

  • Core
  • Fordeling
  • Adgang

Disse tre lag blev designet med ydelse, sikkerhed og skalerbarhed i tankerne. Endvidere muliggjorde det anvendelse af netværksteknologi, der muligvis ikke har hestekræfterne til at kombinere flere lag i en enkelt enhed.

I et to-lags netværk elimineres distributionslaget, hvor dets tjenester rulles op i kernen eller ned i adgangslagene. Med moderne udstyr, der mere end kan følge med, og med leverandører, der sælger udstyr, der kan håndtere disse nyligt konvergerede lag, er det blevet en mere almindelig praksis.

To niveauer netværk er lettere at gøre overflødige og er lige så skalerbare som deres tre lags kolleger.

Resumé

Tidsændringer og dagens datacentre tilpasser sig de nye realiteter, de står overfor. Med ændrede trafik- og brugsmønstre kommer nye måder at tænke på datacenterarkitektur.

Hvad laver du i din egen organisation? Reducerer du netværksniveauer? Ser du på værktøjer som TRILL til enten at supplere eller erstatte STP?

© Copyright 2020 | mobilegn.com