Evolusjonen av datasenteret: Abstraksjonslag, STP og TRILL

Dagene til det flerlagede, alvorlig lagrede datasentralenettverket er nummerert. Etter hvert som organisasjoner har kommet videre og videre med å implementere forskjellige abstraksjonsteknologier, har disse samme organisasjonene vært i stand til å tenke nytt om hvordan datasentrene deres er designet og flytte til flate, enkle nettverk som støtter veldig forskjellige trafikkmønstre enn tidligere.

Abstraksjon

Du lurer kanskje på hva jeg mener med uttrykket "abstraksjonsteknologier." Vel, det er noen få, og de kretser rundt forskjellige virtualiseringsteknologier som er tilgjengelige på markedet.

Server virtualisering

Fremveksten av hypervisoren var den første utviklingen som har ført oss dit vi er i dag. Datasentre i dag ser radikalt annerledes ut enn datasentrene for bare 10 år siden. Mens gamle datasentre ofte opererte med mange medarbeidere i nærheten for å håndtere fysiske oppgaver som å legge til ny maskinvare, distribuering av nye operativsystemer og kabling av nye systemer, foregår disse oppgavene ikke så ofte som de pleide å gjøre. Visst, organisasjoner trenger fortsatt å distribuere ny maskinvare fra tid til annen, men fra et løpende operativt perspektiv har tjenesteavvikling migrert fra en maskinvareintensiv oppgave til å være primært programvaredrevet. Samtidig har mengden arbeid som utføres av hver fysiske server økt, og dermed redusert mengden fysiske servere som trengs for å kjøre arbeidsmengder.

Imidlertid har denne arbeidsmengde-abstraksjonen skapt andre utfordringer i relaterte datasenterressurser, inkludert lagring og samlet I / O.

Oppbevaring virtualisering

For mange organisasjoner er det borte dager da individuelle servere hadde masselagring for å imøtekomme applikasjonenes behov. Vi har innledet en ny epoke med massivt delt lagring, med mange forskjellige lagringslag som opererer i tandem i et forsøk på å balansere arbeidsmengde og kostnader. For å få litt orden til lagringskaos, har vi også sett forsøk på å abstrahere lagringsadministrasjonsplikter vekk fra det enkelte array-nivå og til et høyere nivå som inkluderer samlet lagring fra hele organisasjonen. Når du ser på lagervirtualisering fra et høyt nivå, ser det ut som server virtualisering. De individuelle arbeidsmengdene abstraheres bort fra den underliggende maskinvaren mens komplekse programvaresystemer tar beslutninger om hvor arbeidsmengden hører hjemme.

I / O-virtualisering

Hvor mange av dere der ute har masser av kabler forsiktig gjemt i serverkabinettene? Du kan ha kabler som er ment å tillate deg å koble serverne dine til mange forskjellige datanettverk, ekstra kabler for å koble til lagringssystemer - enten de er iSCSI eller Fiber Channel - og en rekke andre typer tilkoblinger. Med økningen av overveldende raske nettverkskort og vekslende stoffer som kan håndtere enorme arbeidsmengder, ser vi leverandører som kan kombinere disse tidligere forskjellige tilkoblingsmetodene i enkeltkabler for å være vert for servere som kan bære all den trafikken som er nødvendig for å støtte arbeidsbelastningsbehovene. av den serveren. Selskaper som Xsigo, som kalles I / O-virtualisering, hevder at de er i stand til å redusere med opptil 70% antall kabler, grensesnittkort og bytteporter som er nødvendige for å støtte et komplekst datasentermiljø.

Fortsetter med Xsigo som et eksempel, flytter løsningen deres til et programvarelag, mesteparten av innsatsen som er nødvendig for å støtte serverkommunikasjonsbehov, slik at administratorer har enestående granularitet og fleksibilitet når det gjelder å styre datasenternettverk. Jeg husker tydelig en systemingeniørjobb jeg var i for 12 år siden, der jeg måtte kjøre seks separate nettverkskabler til hver server i tre fulle rekker med servere og koble hver kabel til en nettverksbryterport. I dag kunne jeg oppnå det samme målet med bare en enkelt kabel, en 10 GbE-tilkobling og bryterport, og muligheten til å skive og terning den 10 GbE-tilkoblingen slik jeg vil. Det er makt.

Resultatene

Alt dette abstraksjon, selv om det har muliggjort alle mulige nye muligheter for effektivitet og tilgjengelighet, har også endret måten trafikken går på i datasenteret betydelig. Mens strømmen av trafikk pleide å være generelt inn og ut av datasenteret, har intern trafikk i datasenteret økt eksponentielt. Selv om applikasjoner alltid har vært nødt til å kommunisere med hverandre og forskjellige appnivåer har vært nødt til å chatte på nettverket fra tid til annen, når du begynner å vurdere å kjøre mye arbeidsmengde på en enkelt vert og deretter hele tiden flytte de som kjører arbeidsmengder rundt dataene senter når du vil, ting forandrer seg.

Enkelt sagt blir verktøy stadig mer båndbreddeintensive på måter som ikke kunne forventes for et tiår siden.

Spanning Tree Protocol

I årevis har organisasjoner forsøkt å kontrollere nettverksproblemer gjennom bruk av slike protokoller som Spanning Tree Protocol (SPT), som generelt har fungert bra, selv om det også introduserte sine egne utfordringer. SPT har vært robust og dyktig.

Men SPT er basert på koblingsblokkering snarere enn å finne måter å utnytte tilgjengelige nettverksressurser på mest mulig effektiv måte. I disse dager med høye båndbreddebehov inne i datasenteret, kan slike brute force-metoder, selv om det er nødvendige for å løse kritiske nettverksproblemer, resultere i mindre enn optimal ytelse og kan til og med øke kostnadene når trafikken tvinges over det som kan være dyre koblinger.

Figur A

Spanning Tree blokkerer en port.

Gjennomsiktig samtrafikk av mange koblinger (TRILL)

Hva hvis du i stedet for å sperre koblinger av frykt for sløyfer hele tiden kunne benytte deg av alle nettverksstiene du har til disposisjon? Ved å gjøre det, ville du ikke tvinge ned helt gode nettverksstier bare på grunn av en løkke.

Det er her en ny teknologi kjent som TRILL-Transparent Interconnection of Lots of Links-spiller inn. For å si det enkelt, TRILL lar deg bruke alle nettverksstiene hele tiden uten frykt for løkker. Det eliminerer effektivt behovet for Spanning Tree i miljøet.

Gjennom bruk av TRILL blir alle stier til et enkelt stort nett der alle stier er gyldige. Ved å aktivere muligheten for at alle stier forblir tilgjengelige til enhver tid, kan organisasjoner bedre støtte høy båndbredde og lav belastning.

Figur B

TRILL bruker alle tilgjengelige lenker hele tiden.

Debatten følger

Som du kanskje forestiller deg, tanken på å kaste en teknologi som har prestert bra i årevis, sitter ikke bra hos alle. I nettverkssamfunnet er det debatt om akkurat hva, om noe, som må gjøres for å tilpasse seg nye trafikkmønstre i datasentre.

Forsvarere av Spanning Tree indikerer at protokollen har eksistert i lang tid og selskaper må være forsiktige før de hopper på det som er nytt og skinnende. Protokoller kommer og protokoller går, men det er den sjeldne som kan vare i flere tiår, og gjør hoppet fra de tidligste dagene av Ethernet helt opp til dagens moderne 10 GbE-hastighetsdemoner.

På den andre siden av debatten er de som føler at hver protokoll har sin dag og Spanning Tree skyldes å dø til fordel for noe litt mer fleksibelt og effektivt.

Atter andre tar til orde for en kombinasjon av de to, bytter ut et sentralt kjernenettverk med en TRILL-basert nettkjerne og blir sammen med mindre STP-domener på strategiske steder for å redusere effekten av et strømbrudd.

Å redusere nivåene

La oss til slutt snakke om behovet for tre nettverkslag. Historisk sett har vi sett nettverk designet med tre lag i tankene:

  • Kjerne
  • Fordeling
  • Adgang

Disse tre lagene ble designet med tanke på ytelse, sikkerhet og skalerbarhet. Videre tillot det utplasseringen av nettverksteknologi som kanskje ikke har hestekrefter til å kombinere flere lag til en enkelt enhet.

I et to-lags nettverk elimineres distribusjonssjiktet, og tjenestene rulles opp i kjernen eller ned i aksesslagene. Med moderne utstyr som mer enn kan følge med, og med leverandører som selger utstyr som kan håndtere disse nylig konvergerte nivåene, er det blitt en mer vanlig praksis.

To lags nettverk er enklere å gjøre overflødige og er like skalerbare som deres tre lags kolleger.

Sammendrag

Tiden endres og dagens datasentre tilpasser seg de nye realitetene de møter. Med endret trafikk og bruksmønster kommer nye måter å tenke på datasenterarkitektur på.

Hva gjør du i din egen organisasjon? Reduserer du nettverksnivået? Ser du på verktøy som TRILL for å supplere eller erstatte STP?

© Copyright 2021 | pepebotifarra.com