Con la crescita esplosiva del cloud computing, dei big data e delle tecnologie di virtualizzazione, le reti dei data center sono costrette ad "accelerare e cambiare marcia". Recentemente, il fornitore di comunicazioni ottiche GracyFiber ha pubblicato un articolo tecnico che fornisce una spiegazione sistematica di un dispositivo in rapida crescita: ilEstensore per struttura di rete per data center– che ha attirato l’attenzione del settore.

In poche parole, un Fabric Extender è come uno "slot di espansione remoto" per gli switch principali in un data center: né uno switch autonomo tradizionale né un semplice hub, ma piuttosto un "pannello di porte remote" collegato agli switch principali/di aggregazione e gestito centralmente dalle apparecchiature di livello superiore.

Nell'articolo, GracyFiber sottolinea che la funzione principale della rete di data center Fabric Extender è quella di espandere la capacità della rete, il numero di porte e la copertura senza aumentare significativamente la complessità di gestione, fornendo connettività a larghezza di banda elevata e bassa latenza per scenari di cloud computing e virtualizzazione.

Questo articolo riassume diverse sfide comuni attualmente affrontate dalle reti di data center:

1. Aumento esplosivo della richiesta di larghezza di banda: il continuo aumento del numero di server e del traffico est-ovest porta facilmente a colli di bottiglia a livello di aggregazione/core nelle tradizionali architetture a tre livelli.
2. Topologia complessa: l'impilamento di numerosi rack, server, dispositivi di archiviazione e di sicurezza comporta più livelli di rete, collegamenti e conteggi di hop, rendendo difficile la progettazione e la risoluzione dei problemi.
3. Visibilità insufficiente: con un numero crescente di collegamenti e dispositivi, lo stato della rete è difficile da percepire e monitorare in modo uniforme, il che spesso porta a interventi antincendio reattivi da parte del personale operativo.
4. Costi operativi e di gestione elevati: ogni switch aggiuntivo aggiunge una configurazione e un punto di guasto, aumentando drasticamente i costi di manodopera e di gestione dei data center su larga scala.

Per affrontare i punti critici di cui sopra, Fabric Extender è visto come una soluzione di compromesso che bilancia scalabilità e gestibilità. L'articolo di GracyFiber delinea diverse funzionalità chiave:

1. Scalabilità orizzontale della capacità e della copertura della rete
   • Aggiunge numerose porte di accesso al bordo del rack, mentre il piano di controllo rimane centralizzato sullo switch a monte.
   • Adatto per piattaforme cloud su larga scala, cluster di virtualizzazione, HPC e altri scenari che richiedono un accesso massiccio al server.
2. Fornire più metodi di accesso
   • Supporta più tipi di interfaccia, tra cui Ethernet e fibra ottica, facilitando le connessioni a diversi tipi di server e dispositivi di archiviazione.
3. Architettura e gestione di rete semplificate
   • Gli estensori in tessuto gestiscono la maggior parte dell'inoltro e dell'elaborazione sul "bordo", mantenendo lo strato centrale piatto e semplice.
   • La configurazione del dispositivo è centralizzata sullo switch a monte; l'aggiunta di un extender richiede in genere solo una configurazione minima.
4. Maggiore affidabilità e ridondanza
   • Supporta doppi uplink, meccanismi multipercorso e passaggio rapido ai percorsi di backup in caso di guasto di un collegamento o di un dispositivo.

Dal punto di vista del meccanismo di funzionamento, Fabric Extender si collega agli switch core/aggregazione tramite un uplink ad alta velocità e viene logicamente trattato come una "scheda di linea remota" sotto la gestione unificata del dispositivo di livello superiore:

• Piano di controllo centralizzato: protocolli, policy, VLAN, ecc. sono configurati in modo uniforme sullo switch principale; il Fabric Extender è responsabile solo dell'accesso alla porta e dell'inoltro dei dati.
• Connessione dati diretta ad alta velocità: i backlink ai dispositivi di livello superiore tramite canali ad alta velocità come 10G/25G/40G/100G garantiscono un'elevata densità di porte con bassa latenza.
• Pianificazione intelligente del traffico: insieme al bilanciamento del carico di livello superiore e alle strategie di ingegneria del traffico, la larghezza di banda può essere allocata in base al carico in tempo reale, ottimizzando il throughput complessivo.

Questa architettura conserva i vantaggi di una "rete piatta" evitando il sovraccarico di gestione derivante dall'implementazione di uno switch completo in ogni rack.

L'articolo di GracyFiber menziona che diversi fornitori tradizionali attualmente offrono soluzioni Fabric Extender, come:

• Serie Cisco Nexus 2000: una delle prime linee di prodotti FEX per data center, pienamente compatibile con gli switch core Nexus.
• Juniper, Arista e altri fornitori: fornire funzionalità di estensione dell'architettura Fabric per data center cloud su larga scala tramite dispositivi ad alta densità e a basso consumo.
• Marchi nazionali come H3C: combinando le abitudini di funzionamento e manutenzione locali con piattaforme di automazione, hanno lanciato soluzioni Fabric Extender per data center cloud.

Quando si acquista un Fabric Extender per una rete di data center, l'articolo fornisce diversi suggerimenti di riferimento:

1. Prestazioni e densità di porte: è in grado di soddisfare la crescita attuale e futura di 3-5 anni in termini di larghezza di banda e numero di server?
2. Scalabilità: quanti extender e porte supporta? Il percorso di aggiornamento è chiaro?
3. Progettazione dell'affidabilità: capacità di alimentazione, ventola e ridondanza del collegamento, nonché meccanismi di ripristino degli errori.
4. Compatibilità e integrazione: integrazione perfetta con gli switch core esistenti e le piattaforme SDN/automazione.
5. Funzionalità di funzionamento, manutenzione e visualizzazione: se vengono forniti strumenti di gestione centralizzata, monitoraggio unificato e distribuzione automatizzata.

Nei data center di grandi dimensioni, l'implementazione e la gestione di uno switch separato per ciascun rack è sempre più incompatibile con i requisiti di efficienza dell'"era del cloud". L'emergere di Fabric Extender trasforma l'espansione della rete dall'"aggiunta di un ulteriore dispositivo completo" all'"aggiunta di una scheda di linea in remoto", aumentando la densità delle porte e la larghezza di banda riducendo al contempo i costi operativi e di manutenzione.

Per le aziende che pianificano o aggiornano i propri data center, comprendere e utilizzare in modo efficace Fabric Extender sarà un passo cruciale verso reti di data center ad alte prestazioni e di facile manutenzione.