Жоғары жиілікті, төмен латенттілікті деректер орталықтары үшін қандай коммутаторлардың сипаттамалары маңызды?

Дұрыс таңдау дерекқор орталығының ауыстырғышы бұл желі инженері немесе IT-менеджерінің қабылдауы мүмкін ең маңызды инфрақұрылымдық шешімдердің бірі. Жоғары жолақтылық пен төмен кідіріс ортасында дата-центрдегі ауыстырғыштың дұрыс емес сипаттамасы тежегіштерді, пакеттердің жоғалуын арттырады және қызмет деңгейінің келісімшарттарын (SLA) әлсіздетеді. Қандай сипаттамалардың шынымен маңызды екенін түсіну ұйымдарға ақылды инвестициялар жасауға және қысым астында сенімді масштабталатын желілер құруға көмектеседі.

Талап етілетін жұмыс жүктемелері үшін құрылған дата-центрдегі ауыстырғыш тұрақты өткізу қабілетін, минималды ішкі өткізу кідірісін және терең буфер сыйымдылығын қамтамасыз етуі тиіс. Сіз спайн-лист торын, гиперконвергентті инфрақұрылым қабатын немесе жоғары жиілікті сауда желісін жобалаған кезде, сіз таңдаған әрбір дата-центрдегі ауыстырғыш нақты өнімділік көрсеткіштерін қанағаттандыруы тиіс. Бұл мақала жоғары жолақтылық пен төмен кідіріс ортасында кез келген дата-центрдегі ауыстырғышты орнату алдында бағалауға жататын негізгі сипаттамаларды талдайды.

Өткізу қабілеті мен порттардың тығыздығы сипаттамалары

Ауыстыру қабілеті мен ішкі өткізу жылдамдығы

Дерекқорлық орталығының коммутациялық құрылғысының ауысу қабілеті — бұл оның барлық порттары арқылы бір уақытта өткізе алатын жалпы сыйымдылықты анықтайды. Терабит/секунд өлшемімен өлшенетін ауысу қабілеті дерекқорлық орталығының коммутациялық құрылғысының ондаған жоғары жылдамдықты серверлерден тұратын жинақталған трафикті тығыздану болмайтындай етіп өткізе алуын анықтайды. Ауысу қабілеті жеткіліксіз дерекқорлық орталығының коммутациялық құрылғысы пакеттерді шамадан тыс жүктеме кезінде тастап жібереді, бұл нақты уақытта жасалатын талдау немесе қаржылық жүйелер сияқты кешігуге сезімтал қолданбаларда қабылданбайды.

Миллион пакет/секунд өлшемімен көрсетілетін өткізу жылдамдығы да соншалықты маңызды. Дерекқорлық орталығының коммутациялық құрылғысы кез-келген белсенді порттар арқылы пакеттерді сызықтық жылдамдықпен өткізуі керек, әйтпесе кезектеу кешігісінен туындайтын кешігу пайда болады. Дерекқорлық орталығының коммутациялық құрылғысын бағалаған кезде өткізу жылдамдығы 64 байттық және 1518 байттық кадрлар үшін сымдық жылдамдықта жұмыс істеуін қамтамасыз ететінін тексеріңіз, себебі кіші пакеттерді өткізу үлкен кадрларға қарағанда коммутациялық ASIC-ті қаттырақ кернеуге ұшыратады.

Порттың жылдамдығы мен тығыздығы

Қазіргі дерекқор орталығының коммутаторларын орнату кезінде жоғары сыйымдылықты серверлер мен жоғарғы байланыс қосылуларын қолдау үшін әдетте 25 Гб/с, 100 Гб/с немесе 400 Гб/с порт жылдамдықтары қажет. Жоғары порт тығыздығына ие дерекқор орталығының коммутаторы торда қажетті коммутаторлар санын азайтады, бұл кабельдің құрылымын ыңғайландырады және жалпы иелену шығындарын төмендетеді. Порт тығыздығы бір дерекқор орталығының коммутаторына қосылатын серверлер мен стойканың жоғарғы деңгейіндегі коммутаторлар санын тікелей анықтайды, бұл қосымша агрегациялық құрылғыларды қоспай-ақ іске асады.

Омыртқа қабатындағы орнатулар үшін әртүрлі 100 Гб/с немесе 400 Гб/с жоғарғы байланыс порттарын ұсынатын дерекқор орталығының коммутаторы артық жүктеме болмау үшін қажетті агрегациялық сыйымдылықты қамтамасыз етеді. Дерекқор орталығының коммутаторындағы артық жүктеме коэффициенті жұмыс жүктемесінің нақты трафик сипаттамасына мұқият сәйкестендірілуі тиіс, өйткені жоғары артық жүктеме коэффициентіне ие дерекқор орталығының коммутаторы виртуалданған немесе контейнерленген орталықтарда шығыс-шығыс трафигі үшін нашар жұмыс істеуі мүмкін.

Кедергі және буфер архитектурасы

Қиылысу арқылы өткізу мен сақтау және алдыға жіберу коммутациясы

Кешігу, әдетте, уақытқа сезімтал ортада қолданылатын кез келген деректер орталығы ауыстырғышының ең қатаң талап етілетін сипаттамасы болып табылады. Қиылысу режимінде жұмыс істейтін деректер орталығы ауыстырғышы кадрды толығымен қабылдамай-ақ оның алдын-ала берілуін бастайды, сондықтан кешігу шамасы бірнеше жүздеген наносекундқа дейін азаяды. Деректер орталығы ауыстырғышының сақтау және беру режимі кадрды толығымен оқып шығып, одан кейін ғана береді; бұл микросекундтар деңгейінде кешігуді туғызады, бірақ толық қателерді тексеруге мүмкіндік береді. Төмен кешігуі бар жұмыс жүктемелері үшін қиылысу арқылы беру режимін қолдайтын деректер орталығы ауыстырғышын таңдау – тәжірибелік артықшылық.

Деректер орталығы ауыстырғышының беру кешігуін тек тыныштықтағы (бос) тестілеулерде емес, толық жүктеме жағдайларында өлшеу керек. 10% пайдалану деңгейінде төмен кешігу көрсететін, бірақ 80 немесе 90% пайдалану деңгейінде қатты нашарлайтын деректер орталығы ауыстырғышы төменгі трафик кезінде SLA талаптарын орындай алмайды. Әрқашан деректер орталығы ауыстырғышы өндірушілерінен әртүрлі трафик жүктемелерінде порт бойынша кешігу өлшемдерін сұраңыз.

Буфердің көлемі мен трафикті басқару

Буфердің архитектурасы дерекқорлық орталығының ауытқуынсыз пакеттерді тастамай, қозғалыс шабуылдарын қалай өңдейтінін анықтайды. Терең емес буферлері бар дерекқорлық орталығының ауытқуы өте төмен орташа кешігу уақытын қамтамасыз етеді, бірақ жоғары жол өткізгіштікті сақтау немесе жоғары өнімділікті есептеу (HPC) трафигінің үлгілерінде кездесетін микробұрқақтар кезінде пакеттерді тастайды. Терең буферлері бар дерекқорлық орталығының ауытқуы өтпелі тығыздануға төзімді болу үшін аз ғана орташа кешігу уақытын құрбан етеді және «құйрықты тастау» оқиғаларын болдырмауға бағытталған.

Дерекқорлық орталығының ауытқуындағы қызмет сапасы (QoS) мүмкіндіктері трафиктің басымдығын орнатуға мүмкіндік береді, сондықтан кешігуге сезімтал ағыстарға басымдықпен жеткізу қамтамасыз етіледі. Салмақты дөңгелек ретпен немесе қатал басымдықпен кезектеу қолдайтын дерекқорлық орталығының ауытқуы әртүрлі трафик класына қалай қарау керектігін туралы әкімшілерге нақты басқару мүмкіндігін береді. Желіде бір уақытта сақтау, дыбыс және есептеу трафигінің араласын тасымалдаған кезде дерекқорлық орталығының ауытқуының тереңдігі мен икемділігін бағалау маңызды.

Тұрақтылық, масштабталу қабілеті және басқару мүмкіндіктері

Қосымша құрылғылар және жоғары қолжетімділік

Өндірістік деңгейдегі дерекқор орталығының ауыстырғышы құрылғыларды қызмет көрсету кезінде жұмыс уақытын сақтау үшін қыздыруға болатын қуат көздері мен желдеткіш модульдерін қолдауы тиіс. Шасси негізіндегі дерекқор орталығының ауыстырғышында қосымша басқарушы модульдері бар болса, басқару жазықтығы өткізу жазықтығын тоқтатпай-ақ ауысып кетеді, бұл жоспарланған және жоспарланбаған тоқтатулардан қорғайды. Дерекқор орталығының ауыстырғышында тоқтамайтын өткізу және ұялы қайта іске қосу қолдауы бар болса, басқарушы модульді ауыстыру кезінде бағдарламалық протоколдың жиналуы трафик ағысын тоқтатпайды.

Сондай-ақ, қосымша тораптағы дерекқор орталығының ауыстырғышы үшін сілтеме топтауы және жылдам ауысу мүмкіндіктері де маңызды. Дерекқор орталығының ауыстырғышы ECMP, MLAG немесе осыған ұқсас көпжолды технологияларды қолдаса, трафик бірнеше жоғары бағыттағы қосылулар бойынша бір уақытта жүктемені теңестіруге болады, бұл жалғыз нүктелердегі ақауларды жояды. Бұл мүмкіндіктер дерекқор орталығының ауыстырғышын жалғыз белсенді жоғары бағыттағы қосылу жолына сүйенуге қарағанда әлдеқайда тұрақты етеді.

Автоматтандыру және бағдарламалану

Қазіргі заманғы деректер орталығы ортасында ашық API-интерфейстер, NETCONF, YANG модельдері немесе телеметриялық ағын арқылы автоматтандыруды қолдайтын деректер орталығының коммутаторы талап етіледі. Күшті бағдарламалану қабілеті бар деректер орталығының коммутаторы жылдам конфигурациялауды, нақты уақытта бақылауды және оркестрациялық платформалармен интеграциялануды қамтамасыз етеді. Фабриканың әрбір деректер орталығы коммутаторынан телеметриялық ағынды жинау мүмкіндігі желілік операциялар тобына қолданбаларға әсер етпес бұрын тығыздалу, асимметриялық маршрутизация және аппараттық аномалияларды анықтау үшін қажетті көріністі береді.

Сегменттік маршрутизация, VXLAN және EVPN қолдауы да қазіргі заманғы бағдарламалық бағытталған немесе көпұсақты орталықтарға орнатылатын кез келген кәсіпорын деректер орталығы коммутаторынан барынша күтілетін қасиеттерге жатады. Бұл қабаттық (overlay) және негізгі (underlay) технологияларды қолдайтын деректер орталығы коммутаторы динамикалық фабрика автоматтандыруына қатыса алады, бұл қолжетімді конфигурациялау жұмыстарын азайтады және инфрақұрылым бойынша жаңа жұмыс жүктемелерін жылдам конфигурациялауды қамтамасыз етеді.

Жиі қойылатын сұрақтар

100GbE орнатылуы үшін деректер орталығының ауыстырғышы қандай ауысу сыйымдылығына ие болуы керек?

100GbE деректер орталығы ауыстырғышын орнату үшін ауысу сыйымдылығы барлық порттар бойынша бір уақытта толық дуплекс сызықтық жылдамдықтағы трафикті қолдау үшін жеткілікті болуы керек. 48 портты 100GbE деректер орталығы ауыстырғышы ауыстырғыш деңгейінде артық жүктемені болдырмау үшін шамамен 9,6 Тбпс минималды ауысу сыйымдылығын талап етеді. Әрқашан деректер орталығы ауыстырғышының ASIC-і сіз орнатуды жоспарлап отырған нақты порт конфигурациясы үшін блокталмайтын архитектураны қолдайтынын тексеріңіз.

Буфер көлемі трафиктің шұғыл өсуі кезінде деректер орталығы ауыстырғышының өнімділігіне қалай әсер етеді?

Буфердің көлемі деректер орталығының ауытқуынсыз қысқа мерзімді трафик шабуылдарын пакеттерді тастамай қалай жұтып алатынын тікелей анықтайды. Буфер жадысы тым аз болатын деректер орталығының ауытқуында микробұрқақтар кезінде соңғы пакеттерді тастау оқиғалары байқалады, бұл қайта жіберу жиілігін және қолданбалық кешігуін арттырады. Сақтау немесе жоғары өнімділікті есептеу (HPC) жұмыс жүктемелері үшін ішкі чиптегі немесе сыртқы DRAM буферлері үлкен деректер орталығының ауытқуын таңдау трафиктің ауытқушылық үлгілеріне төзімділікті маңызды деңгейде жақсартады.

Қысқа кешігу ортасы үшін өткізу режиміндегі деректер орталығының ауытқуы әрқашан да жақсырақ па?

Дерекқорлық орталығының ауытқу құрылғысындағы өткізу режімі — кадр толығымен қабылданбастан-ақ оның берілуін бастау арқылы алдыңғы берілу кешігуін азайтады. Алайда, дерекқорлық орталығының ауытқу құрылғысы өткізу режімінде жұмыс істеген кезде, қателерді тексеру өткізілмегендіктен, байланыс қателері болған кезде бұзылған кадрларды таратуы мүмкін. Көптеген төмен кешігу уақытына ие орталықтар үшін қате пайда болған кезде дәстүрлі сақтау-және-беру режіміне ауысатын, адаптивті ауысу қолдайтын дерекқорлық орталығының ауытқу құрылғысы төмен кешігу уақыты мен трафиктің бүтіндігі арасында ең жақсы тепе-теңдікті қамтамасыз етеді.