ToR vs EoR: 연결된 솔루션 비교

ToR

TOR(Top of Rack)는 서버가 랙의 스위치에 직접 연결되어 랙 내에서 서버와 스위치의 상호 연결을 가능하게 하는 각 서버 랙에 하나 또는 두 개의 스위치를 배치하는 것을 말합니다. TOR의 실제 핵심은 그림과 같이 서버 랙 내부, 랙 상단 또는 랙 중간 또는 랙 하단에 스위치를 배치하는 것입니다. 이것은 그림에 나와 있습니다. 일반적으로 랙 상단에 스위치를 배치하는 것이 가장 유리하므로 이 아키텍처가 가장 많이 사용됩니다.

서버 캐비닛에 TOR 모드로 배치된 스위치를 TOR 스위치라고 합니다. TOR 스위치는 일반적으로 HW의 CE1 및 CE2 시리즈 스위치와 같이 높이가 5800U에서 6800U인 박스 스위치로 수행됩니다.

TOR 아키텍처의 가장 큰 장점은 서버와 스위치 간의 연결을 단순화한다는 것입니다. 캐비닛에 있는 서버의 GE/10GE/25GE 포트는 짧은 점퍼를 통해 TOR 스위치에 직접 연결한 다음 아래 그림과 같이 10GE, 40GE 또는 100GE 광섬유를 통해 집계 스위치에 연결할 수 있습니다. 이 연결은 케이블 간 거리를 크게 단축하고 케이블 관리를 단순화하며 네트워크 구조의 복잡성을 줄이고 녹색 및 에너지 절약형 데이터 센터 추세에 부합합니다. 서비스 확장이 필요할 때 케이블 교체도 편리합니다.

TOR 아키텍처의 경우 각 캐비닛을 별도의 관리 엔티티로 볼 수 있습니다. 서버나 스위치를 업그레이드해야 하는 경우 캐비닛별로 업그레이드할 수 있습니다. 업그레이드하는 동안 다른 캐비닛의 트래픽 포워딩은 영향을 받지 않으며 서비스에 미치는 영향을 최소화합니다.

파이버는 장기적인 투자 보호를 위해 구리보다 이점이 있기 때문에 일반적으로 TOR 스위치 업링크에 선택됩니다. 광섬유는 더 높은 대역폭을 전달할 수 있습니다. 속도가 더 높은 링크를 교체해야 하는 경우 광섬유가 더 유연합니다.

따라서 TOR 스위치를 선택할 때 일반적으로 서버에 연결된 다운스트림 포트의 수와 속도 및 업스트림 포트의 유연성을 모두 고려해야 합니다. 일반적으로:

◼ 서버 포트가 GE 포트인 경우 CE5855EI 시리즈 스위치를 선택할 수 있습니다. CE5855EI 시리즈 스위치는 각각 다운링크에서 5855개 및 48개의 4/2/5855BASE-T 이더넷 전기 인터페이스를 제공하는 CE24-4T2S48Q-EI 및 CE24-10T100S1000Q-EI의 두 가지 모델로 나뉩니다. 인터페이스; 업링크는 40개의 10GE QSFP+ 이더넷 광 인터페이스와 40개의 10GE SFP+ 이더넷 광 인터페이스를 제공하며 각 XNUMXGE 인터페이스는 XNUMX개의 XNUMXGE 인터페이스로의 분할도 지원합니다.

◼ 서버 포트가 10GE 포트인 경우 CE6856HI 시리즈 스위치를 선택할 수 있습니다. CE6856HI 시리즈 스위치는 다운링크 및 ​​6856GBASE-T에서 48개의 6GE SFP+ 이더넷 광 인터페이스를 제공하는 CE6856-48S6Q-HI 및 CE48-10T10Q-HI의 두 가지 모델로 나뉩니다. CE6856-48S6Q-HI 및 CE6856-48T6Q-HI 시리즈 스위치 다운링크에서 48개의 10GE SFP+ 이더넷 광 인터페이스와 10GBASE-T 이더넷 전기 인터페이스를 제공하고 업링크에서 6개의 40GE QSFP+ 이더넷 광 인터페이스를 제공합니다.

◼ TOR 스위치에서 대용량 캐시를 제공하려면 CE6870EI 시리즈 스위치를 선택하는 것이 좋습니다. 다운링크 포트의 유형과 수에 따라 CE6870 시리즈 스위치는 CE6870-48S6CQ-EI, CE6870-24S6CQ-EI 및 CE6870-48T6CQ-EI의 세 가지 모델로 나뉩니다. 그림 6870에 표시된 CE48-6S3CQ-EI를 예로 들어 스위치는 40개의 XNUMXGE/100GE QSFP28 업링크의 이더넷 광 인터페이스는 10개의 25GE 또는 6870개의 XNUMXGE 인터페이스로의 분할도 지원합니다. CEXNUMX 시리즈 스위치 off데이터 센터의 비디오, 검색 및 기타 애플리케이션으로 인한 트래픽 급증에 쉽게 대처할 수 있는 4GB의 대용량 캐시입니다.

HW CE6870-48S6CQ-EI

물론 TOR 아키텍처에도 단점이 있습니다. 가장 분명한 것 중 하나는 TOR 아키텍처가 전체 데이터 센터 서버 룸의 관리 도메인을 확장한다는 것입니다. 각 캐비닛에 스위치를 배치한다는 것은 실내에 더 많은 스위치가 있다는 것을 의미하며, 각각을 구성, 관리 및 유지 관리해야 합니다. 서버 룸에 10줄의 캐비닛이 있고 각 줄에 10개의 캐비닛이 있고 각 캐비닛에 200개의 TOR 스위치가 배치되어 있다고 가정하면 200개의 TOR 스위치를 관리하고 유지 관리해야 합니다. 이러한 XNUMX개 스위치의 구성은 기본적으로 동일하지만 여전히 많은 인건비가 필요하고 장비의 오배치 가능성이 높아집니다.

CE 시리즈 스위치는 위의 문제에 대한 솔루션도 제공합니다. 예를 들어 ZTP(Zero Touch Provisioning) 기능을 사용하여 새로 배송되거나 비어 있는 구성 장치의 일괄 자동 구성을 수행할 수 있습니다. CE 시리즈 스위치는 또한 풍부한 장치 가상화 기술(예: 스태킹)을 지원하여 장치의 관리 평면을 효과적으로 단순화하여 인건비를 줄이고 배포 효율성을 향상시킬 수 있습니다.

TOR 아키텍처의 또 다른 단점은 포트 낭비입니다. 현재 대부분의 TOR 스위치는 48GE/10GE/25GE 다운링크 포트. 예를 들어 캐비닛당 96개의 TOR 스위치를 배포하는 경우 XNUMX개의 다운스트림 포트가 있으므로 이러한 모든 포트를 최대한 활용하려면 캐비닛에 많은 수의 서버가 필요합니다.

인접한 캐비닛 사이를 교차 연결하여 포트 낭비를 어느 정도 줄일 수 있습니다. 아래 그림과 같이 48포트 TOR 스위치가 24개의 캐비닛 각각에 배치되어 각 스위치의 24개 포트는 이 캐비닛의 서버에 대한 액세스를 제공하고 다른 XNUMX개의 포트는 인접한 캐비닛의 서버에 대한 액세스를 제공합니다. 보시다시피 이 솔루션은 두 캐비닛 사이에 추가 케이블 연결 비용이 발생하므로 완벽한 솔루션도 아닙니다. 그러나 캐비닛당 XNUMX개의 TOR 스위치를 배포하여 발생하는 포트 낭비에 대한 비용 효율적인 대안입니다.

EOR/MOR

TOR와 달리 EOR(End of Row) 아키텍처는 각 캐비닛 끝에 통합 네트워크 액세스 포인트를 제공합니다. 그림에서와 같이 서버가 네트워크에 균일하게 접속할 수 있도록 각 캐비닛 끝에 배치된 스위치를 EOR 스위치라고 합니다.

신뢰성을 보장하기 위해 캐비닛의 각 행에는 일반적으로 두 개의 네트워크 캐비닛이 장착되어 있으며 각각 행의 머리와 끝에 있습니다. 서버 네트워크 어댑터는 비교적 짧은 RJ45/DAC/섬유 패치 코드를 사용하여 동일한 캐비닛의 패치 패널에 연결하고 패치 패널의 네트워크 케이블, 광섬유 및 구리 케이블은 번들로 맨 끝에 있는 네트워크 캐비닛에 연결됩니다. 오버 헤드 케이블 트렁크 또는 바닥을 통해 각 행.

EOR 아키텍처는 액세스 스위치를 하나 또는 두 개의 캐비닛 중앙에 배치하여 관리 및 유지 관리를 용이하게 할 뿐만 아니라 서버 캐비닛과 네트워크 캐비닛 간의 연결성을 향상시킵니다. 서버 캐비닛이 네트워크 캐비닛에서 멀어질수록 서버 룸의 케이블 연결 거리가 길어져 케이블 유지 관리 작업량이 많아지고 유연성이 떨어집니다.

MOR(Middle of Row) 아키텍처는 EOR을 개선한 것입니다. 또한 서버용 통합 네트워크 액세스 캐비닛을 제공합니다. 그러나 MOR에서는 네트워크 캐비닛을 전체 캐비닛 열의 중앙에 배치하여 서버 캐비닛과 네트워크 캐비닛 사이의 거리를 어느 정도 단축하고 케이블 관리 및 유지 관리를 단순화할 것을 요구합니다. 그러나 TOR와 비교하여 EOR과 MOR 모두 배선이 복잡하고 관리 및 유지 보수가 어렵다는 것이 여전히 가장 큰 단점입니다. 달리 지정되지 않는 한 다음 EOR 설명은 MOR에도 적용됩니다.

 

EOR 스위치는 일반적으로 HW의 CE12800 시리즈 스위치와 같은 섀시 스위치입니다. 장비실의 서버 수가 적은 경우 CE8800 및 CE7800 시리즈를 선택할 수도 있습니다.

박스 스위치와 비교할 때 섀시 스위치는 다음 측면에서 분명한 이점이 있습니다.

◼ 더 많고 다양한 액세스 포트를 제공합니다. 섀시 스위치에서 서로 다른 수와 속도로 인터페이스 보드를 구성하면 액세스 포트의 수와 속도를 유연하게 제어할 수 있습니다. 예를 들어 CE12800 시리즈 스위치는 36×100GE, 36×40GE, 48×10GE 및 48GE 인터페이스 보드(최대 포트 수를 예로 사용). 포트는 또한 다양한 분할 유형을 지원하여 다양한 데이터 센터 서버에 액세스하기 위한 유연한 옵션을 제공합니다.

◼ 높은 신뢰성. 섀시 스위치는 다중 스위치 모듈, 전원 모듈 및 팬 모듈과 같은 중복 하드웨어를 제공하여 시스템 안정성을 향상시킵니다.

◼ 고객 투자 보호. 데이터 센터가 현재보다 더 높은 액세스 속도를 필요로 하는 경우 장치 전체가 아닌 인터페이스 보드만 더 높은 속도로 교체하면 됩니다. 전체 수명 주기의 관점에서 볼 때 비용은 더 낮습니다.

EOR 아키텍처는 랙 단위가 아닌 행 단위로 관리되기 때문에 데이터 센터의 관리 도메인을 크게 줄입니다. 그러나 이는 또한 EOR 스위치가 실패하거나 업그레이드에 실패한 경우 서버의 전체 행에도 영향을 미친다는 것을 의미합니다. 이것이 EOR 스위치에 대한 수요가 더 높은 이유입니다.

 

TOR와 EOR의 비교

TOR 및 EOR의 단순화된 다이어그램은 다음 두 그림에 나와 있습니다.

EOR 케이블링의 단점: 서버 캐비닛에서 네트워크 캐비닛까지 구리 케이블이 많고(약 20-40개의 구리 케이블), 네트워크 캐비닛에서 서버 캐비닛의 구리 케이블이 멀수록 서버 룸의 배선 거리가 길어집니다. 대규모 케이블 관리 및 유지 관리 워크로드 및 열악한 유연성.

TOR 케이블링의 단점: 각 서버 캐비닛은 전원 출력에 의해 제한되고 배포할 수 있는 서버의 수가 제한되어 캐비닛에 있는 스위치의 액세스 포트를 충분히 활용하지 못합니다. 여러 서버 캐비닛에서 하나 또는 두 개의 액세스 스위치를 공유하면 스위치 포트의 활용도가 낮은 문제를 해결할 수 있지만 이 접근 방식은 케이블 관리 작업 부하를 증가시킵니다.

네트워크 설계를 고려할 때 TOR 케이블링에서 각 액세스 스위치의 VLAN 수는 많지 않습니다. 네트워크 계획 중에는 VLAN이 집계 스위치를 통해 여러 액세스 스위치에 걸쳐 있지 않도록 하십시오. 따라서 TOR 배선을 사용하는 네트워크 토폴로지에서는 각 VLAN이 큰 범위를 가지거나 많은 수의 포트를 포함하지 않습니다. 그러나 EOR 케이블 연결의 경우 액세스 스위치의 포트 밀도가 높습니다. 네트워크가 원래 설계되었을 때 포트 수가 많은 VLAN이 있을 수 있습니다.

TOR 모드에는 다수의 액세스 스위치가 있는 반면 EOR 모드에는 적은 수의 액세스 스위치가 있습니다. 따라서 TOR 모드는 많은 양의 네트워크 장치 관리 및 유지 보수가 필요합니다.

사용자 데이터 서비스 수요가 급증함에 따라 데이터 센터 룸의 서버 밀도가 점점 높아지고 있으며 가상화 및 클라우드 컴퓨팅과 같은 새로운 기술 트렌드가 점점 대중화되어 서버에 해당하는 네트워크 포트가 크게 증가하고 증가하고 있습니다. 관리의 복잡성과 더불어 이더넷(LAN)과 광섬유 SAN(Storage Area Network)의 수렴이 점점 보편화되고 있으며 이에 대응하기 위해서는 필연적으로 새로운 네트워크 토폴로지가 필요합니다.

클라우드 컴퓨팅의 흐름에 따라 이 분산형 아키텍처는 비즈니스를 위해 매우 확장 가능하며 점점 더 많은 수의 서버가 필요합니다.

예를 들어 새로운 Apache Hadoop 0.23은 클러스터에서 6,000~10,000개의 서버를 지원합니다. 막대한 수의 서버는 데이터 센터 캐비닛 공간을 최대한 활용해야 하는 반면 막대한 양의 비즈니스 데이터는 데이터를 네트워크 코어에 전달하기 위해 더 빠르고 직접적인 고성능 링크를 필요로 합니다. 이러한 추세에서 ToR이 더 적합하다는 것은 명백하며, 빠른 비즈니스 확장의 압력 하에서 ToR 접근 방식은 더 빠른 네트워크 확장을 더 잘 달성할 수 있습니다.