척추

May 08, 2023

스파인 앤 리프 네트워크 아키텍처는 기존 네트워크의 한계를 극복하지만 자체적인 과제도 안고 있다고 Tripp Lite by Eaton의 연결 및 주변 장치 부문 부사장인 David Posner는 말합니다.

스파인 앤 리프 네트워크 아키텍처는 기존 3계층 네트워크 아키텍처의 한계를 뛰어넘어 서버 간 통신에 높은 대역폭과 낮은 대기 시간을 제공합니다.

스파인-리프 네트워크를 연결하는 표준 방법은 브레이크아웃 카세트와 조밀한 광섬유 교차 연결 웹을 사용하지만 이 방법은 케이블을 복잡하게 만들고 설치 오류를 증가시킵니다. 특수 제작된 척추 잎 섬유 패치 패널은 이러한 문제를 극복합니다.

기존 데이터 센터는 코어 스위치, 분산/집계 스위치 및 액세스(랙 상단 또는 ToR) 스위치로 구성된 3계층 네트워크 아키텍처를 사용합니다. 이 아키텍처는 클라이언트와 서버 간의 남북 통신에 최적화되어 있습니다.

그러나 가상화 및 기타 복잡한 서버 애플리케이션의 도입으로 인해 서버 간 통신이 크게 증가했습니다.

기존의 3계층 네트워크 아키텍처는 초과 가입으로 인해 대역폭 병목 현상이 발생하고 다양한 종단 간 경로로 인해 예측할 수 없는 대기 시간이 발생하기 때문에 증가된 동서 트래픽을 효율적으로 처리할 수 없습니다.

3계층 네트워크 아키텍처는 단일 업스트림 스위치에 장애가 발생하면 다운스트림 네트워크 액세스가 중단될 수 있으므로 다운타임이 발생하기 쉽습니다.

혁신적인 스파인 앤 리프 아키텍처는 기존 3계층 네트워크 아키텍처의 한계를 극복하여 서버 간 통신을 위한 높은 대역폭과 짧은 대기 시간을 제공합니다.

스파인-리프 아키텍처에서는 모든 하위 수준 액세스(리프) 스위치가 전체 메시의 모든 상위 수준 코어(스파인) 스위치에 연결됩니다.

네트워크 트래픽은 스파인 스위치 간에 고르게 분산되어 대역폭 병목 현상을 제거합니다. 그리고 네트워크 트래픽은 항상 동일한 수의 장치를 통과하여 리프에서 리프로 이동하므로 대기 시간을 더 쉽게 예측하고 관리할 수 있습니다.

스파인 스위치는 설계상 이중화되고 스위치 오류를 자동으로 보상하므로 네트워크 복원력도 향상됩니다. 네트워크에 더 많은 대역폭이 필요한 경우 스파인 스위치를 추가하면 쉽게 확장할 수 있습니다. 그리고 랙에 더 많은 포트가 필요한 경우 가동 중지 시간 없이 다른 리프 스위치를 추가할 수 있습니다.

스파인-리프 네트워크 아키텍처를 연결하는 일반적인 방법은 브레이크아웃 카세트를 사용하여 네트워크 스위치의 MTP/MPO 포트를 개별 레인으로 분리하는 것입니다.

그런 다음 파이버 케이블을 통해 모든 리프 스위치를 메시 토폴로지의 모든 스파인 스위치에 연결합니다. 메시 설명에서 알 수 있듯이 이를 위해서는 두꺼운 케이블 웹이 필요합니다.

예를 들어, 8개의 리프 스위치와 4개의 스파인 스위치가 있는 네트워크에는 32개의 파이버 케이블과 64개의 연결이 필요합니다. (리프 스위치 수는 스파인 스위치의 포트 수에 따라 제한되며, 스파인 스위치 수는 리프 스위치의 업링크 포트 수에 따라 제한됩니다.)

케이블 연결이 복잡하면 설치 오류가 발생할 확률이 높아지며, 이로 인해 진단 및 문제 해결이 어렵고 시간이 많이 걸립니다. 또한 네트워크를 업그레이드하거나 수정하기가 더 어려워집니다.

척추 잎 섬유 패치 패널은 구조화된 케이블링을 통해 이러한 한계를 극복합니다. 카세트를 사용하는 모듈식 패널을 사용하는 것이 가능하지만 카세트 연결을 추가하면 삽입 손실이 증가합니다.

특수 제작된 패치 패널은 설치 비용을 줄이고 네트워크 성능에 영향을 미치는 삽입 손실을 방지합니다. 또한 찾아서 수정하는 데 시간과 비용이 많이 드는 케이블 연결 오류를 방지하는 데도 도움이 됩니다. 패치 패널은 풀 메시, 비차단 패브릭을 내부화하여 케이블 혼란을 제거하고 복잡성을 줄입니다.

8개의 리프 스위치와 4개의 스파인 스위치가 있는 네트워크의 이전 예를 사용하면 케이블 연결 요구 사항이 32개의 파이버 케이블(64개 연결)에서 16개의 MTP/MPO 파이버 케이블(32개 연결)로 줄어듭니다.