Spine-Leaf架构

什么是Spine-Leaf Architecture?

spine-leaf体系结构是由两个交换层组成的数据中心网络拓扑结构—spine和leaf。叶层由访问交换机组成,这些交换机聚合来自服务器的流量,并直接连接到脊椎或网络核心。脊椎开关在全网格拓扑中互连所有叶开关。

spine-leaf架构与传统网络设计有何不同?

传统上,数据中心网络基于三层模型:

  1. 接入交换机连接服务器
  2. 聚合或分发交换机为访问交换机提供冗余连接
  3. 核心交换机提供汇聚交换机之间的快速传输,通常采用冗余对连接,以实现高可用性

在最基本的层次上,spine-leaf架构会折叠其中一个层,如图所示。

脊椎叶拓扑的其他常见差异包括:

  • 生成树协议(STP)的删除
  • 在网络主干的模块化模型上增加使用固定端口交换机
  • 考虑到更高的互连数量,需要购买和管理更多的布线
  • 基础设施的扩展与扩展

传统3层架构与2层spine-leaf架构的并行比较

为什么脊叶建筑变得越来越流行?

鉴于现代数据中心普遍采用云计算和集装箱化基础设施,东西方的通信量继续增加。东西方向的流量横向移动,从一台服务器移动到另一台服务器。这种转变的主要原因是现代应用程序的组件分布在更多的服务器或虚拟机上。

对于东西通信流,具有低延迟、优化的通信流对于性能至关重要,特别是对于时间敏感或数据密集的应用程序。脊叶架构通过确保从下一个目的地的流量总是相同的跳数来帮助实现这一点,因此延迟更低且可预测。

由于不再需要STP,容量也有所提高。虽然STP支持两个交换机之间的冗余路径,但在任何时候只有一个交换机处于活动状态。因此,路径经常会被超额认购。相反,spine-leaf体系结构依赖于协议,如等成本多路径(ECPM)路由,以在所有可用路径上实现流量负载平衡,同时仍然防止网络循环。

除了更高的性能外,spine-leaf拓扑还提供了更好的可扩展性。可以添加额外的脊椎开关并将其连接到每个叶片,从而增加容量。同样,当端口密度出现问题时,可以无缝插入新的叶交换机。在这两种情况下,基础设施的这种“扩展”不需要对网络进行任何重新架构,也不需要停机。

使用Aruba CX交换机构建spine-leaf体系结构

阿鲁巴CX交换产品组合专为现代数据中心环境(包括spine-leaf结构)不断变化的复杂需求而设计。阿鲁巴CX交换机基于分布式非阻塞体系结构,可提供从1GbE到100GbE的真正有线速度性能。

Aruba CX脊柱叶面料开关包括:

  • 阿鲁巴CX 6400:模块化5 / 10槽位交换机,最大容量28Tbps
  • 阿鲁巴CX 8325:1U交换机,具有1/10/25/40/100GbE连接,是叶型或脊椎型交换机的理想选择
  • 阿鲁巴CX 8320:具有10GbE服务器连接和40GbE到脊椎的1U叶交换机
  • 阿鲁巴CX 8400:模块化交换机,容量高达19.2Tbps,非常适合需要更高端口密度的脊椎和叶子交换机

所有阿鲁巴CX交换机均由AOS-CX,这是一个云本机操作系统,通过强大的自动化、分析和实时升级支持简化了数据中心网络的管理。

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