¿Qué es la arquitectura “spine-leaf”?

¿Qué es la arquitectura “spine-leaf”?

Una arquitectura “spine-leaf” es una topología de red de centro de datos que consta de dos capas de conmutación: la columna vertebral (“spine”) y las ramificaciones (“leaf”). La capa formada por las ramificaciones consta de switches de acceso que agregan el tráfico desde los servidores y se conectan directamente a la columna vertebral o núcleo de la red. Los switches tipo “spine” interconectan todos los switches tipo “leaf” en una topología de malla completa.

¿En qué se diferencia una arquitectura “spine-leaf” de los diseños de red tradicionales?

Tradicionalmente, las redes de centros de datos se basaban en un modelo de tres capas:

  1. Los switches de acceso se conectan a los servidores.
  2. Los switches de adición o distribución proporcionan conexiones redundantes para acceder a los switches.
  3. Los switches centrales proporcionan transporte rápido entre los switches de adición; por lo general, conectados en un par redundante para una alta disponibilidad.

En el nivel más básico de la arquitectura “spine-leaf”, una de estas capas se pliega, como se muestra en estos diagramas.

Otras diferencias comunes en las topologías “spine-leaf” incluyen:

  • La eliminación del protocolo STP
  • Un mayor uso de switches de puerto fijo que de modelos modulares para la red troncal
  • Más cableado que comprar y gestionar, al ser mayor el número de interconexiones
  • Un escalamiento horizontal frente a un aumento de infraestructura

Comparación en paralelo de arquitectura de 3 niveles tradicional con arquitectura “spine-leaf” de 2 niveles

¿Por qué las arquitecturas “spine-leaf” se están volviendo más populares?

Dada la prevalencia de la infraestructura en la nube y en contenedores en los centros de datos modernos, el tráfico este-oeste continúa aumentando. El tráfico este-oeste se mueve lateralmente, de servidor a servidor. Este cambio se explica principalmente porque las aplicaciones modernas tienen componentes que se distribuyen entre más servidores o máquinas virtuales.

Al tener una latencia baja, en el tráfico este-oeste los flujos de tráfico optimizados son imprescindibles para el rendimiento, especialmente en el caso de las aplicaciones de uso intensivo de datos o que dependen del tiempo. Una arquitectura “spine-leaf” ayuda a lograr esto al garantizar que el tráfico tenga siempre el mismo número de saltos hasta su próximo destino, por lo que la latencia es más baja y predecible.

La capacidad también mejora, porque ya no se requiere STP. Si bien STP habilita rutas redundantes entre dos switches, solo uno puede estar activo en cualquier momento. Como resultado, las rutas a menudo se suscriben en exceso. Por el contrario, las arquitecturas “spine-leaf” se basan en protocolos, como el enrutamiento de múltiples rutas de igual costo (ECMP), para equilibrar el tráfico de carga en todas las rutas disponibles y al mismo tiempo evitar los bucles de red.

Además de un mayor rendimiento, las topologías “spine-leaf” proporcionan mejor escalabilidad. Se pueden agregar y conectar switches tipo “spine” adicionales a cada ramificación, lo que aumenta la capacidad. Asimismo, se pueden insertar sin problemas nuevos switches tipo “leaf” cuando la densidad del puerto se convierta en un problema. En cualquier caso, este «escalamiento horizontal» de la infraestructura no requiere un rediseño de la red, y no hay tiempo de inactividad.

Creación de una arquitectura “spine-leaf” con switches Aruba CX

La gama de switches Aruba CX está diseñada para las complejas y cambiantes demandas de los modernos entornos de los centros de datos, incluidas las estructuras “spine-leaf“. Los switches Aruba CX se basan en una arquitectura distribuida y sin bloqueo que ofrece un verdadero rendimiento de velocidad por cable de entre 1 GbE y 100 GbE.

Estos son los switches Aruba CX para estructuras “spine-leaf“:

  • Aruba CX 6400: switch modular de 5 o 10 ranuras con hasta 28 Tbps de capacidad
  • Aruba CX 8325: switch de 1U con conectividad de 1/10/25/40/100 GbE, ideal para switches tipo “spine” o “leaf”
  • Aruba CX 8320: switch tipo “leaf” de 1U con conectividad de servidor de 10 GbE y de 40 GbE a la columna
  • Aruba CX 8400: switch modular con hasta 19,2 Tbps de capacidad, ideal para switches tipo “spine” o “leaf” donde se requiere una densidad de puerto más elevada

Todos los switches Aruba CX cuentan con AOS-CX, un sistema operativo basado en la nube que simplifica la gestión de las redes de centros de datos con una automatización potente, análisis y asistencia técnica para actualizaciones en directo.

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