Architecture Spine-and-Leaf | Corning

Transformez l'architecture de votre centre de donnée avec le design de réseau Spine-and-Leaf

Transformez l'architecture de votre centre de donnée avec le design de réseau Spine-and-Leaf

L'architecture des Data Centers / centres de données a évolué, le design traditionnel à trois niveaux ayant été remplacé par l'architecture Spine-and-Leaf, plus efficace. Cette approche moderne se caractérise par une conception à deux niveaux qui améliore le flux de données et réduit le temps de latence. Chaque commutateur Leaf est connecté à chaque commutateur Spine, ce qui évite les goulots d'étranglement et garantit des performances prévisibles. L'ajout de commutateurs Spine ou Leaf supplémentaires simplifie la mise à l'échelle, et la redondance intégrée minimise les effets d'une défaillance des composants.

La compréhension des principes clés et des calculs suivants, tels que la détermination du nombre maximal de commutateurs Leaf et de serveurs, contribue à maximiser l'efficacité du réseau et vous fournit les bases de l'architecture Spine-and-Leaf lorsque vous commencez à faire passer votre centre de données d'une infrastructure traditionnelle à une infrastructure plus moderne.

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Architecture moderne des data centers : adopter design Spine-and-Leaf

Architecture moderne des data centers : adopter design Spine-and-Leaf

Au cours des dernières décennies, le paysage de l'architecture des data centers a subi une transformation importante. La conception traditionnelle à trois niveaux ou trois couches (comprenant les couches d'accès, d'agrégation et centrale/cœur) présentait un flux de données du sud vers le nord. Ce modèle s'est toutefois révélé loin d'être idéal pour répondre aux demandes de données modernes.

Limites de la conception à trois niveaux

Dans le modèle à trois niveaux, les données devaient suivre un chemin hiérarchique : du serveur au commutateur d'agrégat, jusqu'au commutateur central/cœur, puis redescendre. Cette méthode introduisait des temps de latence et créait des goulets d'étranglement dans le trafic.

système 3-Tier réseau d'arbres

Avantages de l'architecture Spine-and-Leaf

Avantages de l'architecture Spine-and-Leaf

L'architecture Spine-and-Leaf a été spécialement développée pour surmonter les limites de l'ancien système 3-Tier, qui a été remplacé par l'architecture Leaf-Spine plus efficace, caractérisée par un flux de données d'est en ouest au sein d'une conception simplifiée à deux couches. Voici comment cela fonctionne :

  • Commutateurs Leaf - connectés aux serveurs, au stockage, au WAN ou aux périphériques Internet.
  • Commutateurs Spine - agissant comme l'épine dorsale, interconnectant tous les commutateurs Leaf.

Dans cette configuration, chaque commutateur Leaf est connecté à chaque commutateur Spine dans une topologie entièrement maillée. Cette connexion uniforme garantit que les données traversent le même nombre de périphériques à chaque fois, ce qui se traduit par une latence plus prévisible.

système 2-Tier - Spine et Leaf
Principaux avantages
Latence réduite :
Chaque Spine étant connecté à chaque Leaf, les retards de trafic et les goulots d'étranglement sont considérablement réduits.
Évolutivité :
L'extension du réseau est simple : il suffit d'ajouter des commutateurs Spine ou Leaf supplémentaires au fur et à mesure que le réseau se développe.
Redondance améliorée :
La redondance inhérente à l'architecture du réseau garantit un impact minimal en cas de défaillance d'un composant. Les chemins multiples entre les nœuds augmentent la résilience, de sorte que même si un commutateur Spine tombe en panne, les commutateurs Leaf continuent de communiquer, préservant ainsi l'intégrité du réseau.
Augmentation de la bande passante :
L'utilisation de plusieurs connexions actives améliore les performances du réseau.
Rentabilité :
La mise en œuvre de commutateurs à configuration fixe réduit les dépenses.

L'architecture Spine-and-Leaf représente une avancée majeure dans la conception des data centers, offrant une efficacité, une évolutivité et une fiabilité accrues pour répondre aux exigences modernes.résente une avancée majeure dans la conception des centres de données/Data Center, offrant une efficacité, une évolutivité et une fiabilité accrues pour répondre aux exigences modernes.

Principes clés de l'architecture Spine-and-Leaf

Principes clés de l'architecture Spine-and-Leaf

Lors de l'examen de l'architecture Spine-and-Leaf, il est important de garder à l'esprit les principes clés suivants pour garantir des performances de réseau efficaces, évolutives et fiables :

Connexions Leaf-Spine

Chaque commutateur Leaf est connectée à chaque commutateur Spine, mais pas aux autres Leaf, et les Spines ne sont pas connectées aux autres Spine.

Densité des ports et commutateurs Leaf

La densité de ports au niveau du Spine définit le nombre maximum de commutateurs Leaf.

Exemple :
4 cartes de lignes, 36 x 100G ports/carte – 4 x 36 x 100G

Ports de liaison montante et commutateurs Spine

Le nombre de ports de liaison montante au niveau du commutateur Leaf définit le nombre maximal de commutateurs Spine.

Exemple :
4 ports de liaison montante (vers le Spine) = 4 x 100G

Ports de liaison descendante et terminaux connectés

Le nombre de ports de liaison descendante au niveau du commutateur Leaf et le taux de sursouscription définissent le nombre maximal de terminaux connectés.

Exemple :
48 ports de liaison descendante (vers les serveurs) = 48 x 25 G

Calcul de la capacité du réseau dans une architecture Spine-and-Leaf

Calcul de la capacité du réseau dans une architecture Spine-and-Leaf

Si vous avez besoin de calculer la capacité du réseau, voici quelques formules d'assistance pour déterminer les aspects clés de votre architecture Spine-and-Leaf.

Pour calculer le nombre maximum de commutateurs Leaf :

1. Déterminez le nombre total de ports par commutateur Spine : Incluez tous les ports de vos cartes de lignes.

2. Multipliez par le nombre de commutateurs Spine : vous obtenez le nombre total de ports Spine disponibles.

3. Divisez par le nombre de ports de liaison montante dans un commutateur Leaf : vous obtenez le nombre maximum de commutateurs Leaf.

Pour calculer le nombre de serveurs ou d'hôtes :

Multipliez le nombre de ports de liaison descendante d'un commutateur Leaf par le nombre de commutateurs Leaf : vous obtenez le nombre total d'appareils connectés.

En utilisant ces formules, vous pouvez facilement déterminer la capacité du réseau et assurer une planification efficace de votre architecture Spine-and-Leaf.

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