スパインリーフ・アーキテクチャとは。

スパインリーフ・トポロジーの簡単な入門、および従来のネットワーク設計と比較した場合の利点。

データセンターで作業中の男性

スパインリーフ・アーキテクチャは、スパイン(幹)とリーフ(葉)の2つのスイッチング・レイヤーで構成されるデータセンター・ネットワーク・トポロジーで、採用が急激に進んでいます。リーフ・レイヤーは、サーバーからのトラフィックを集約するアクセス・スイッチで構成されており、通常はトップオブラック(ToR)またはエンドオブラック(EoR)に設置されてスパインまたはネットワーク・コアに直接接続します。スパイン・スイッチは、すべてのリーフ・スイッチをフルメッシュ・トポロジーで相互に接続します。

スパインリーフ・アーキテクチャが従来のネットワーク設計と異なる点

従来、データセンター・ネットワークは3層モデルに基づいていました。

  1. アクセス・スイッチはサーバーに接続
  2. アグリゲーション・スイッチまたは分散スイッチは、アクセス・スイッチに冗長接続
  3. コア・スイッチは、アグリゲーション・スイッチ間の高速転送を行い、通常は冗長ペアで接続されて、高可用性を実現

これらの図に示すように、最も基本的なレベルでは、スパインリーフ・アーキテクチャは層の1つを最適化します。

スパインリーフ・アーキテクチャ図

スパインリーフ・トポロジのその他の一般的な差異は次のとおりです。

  • スパニング・ツリー・プロトコル(STP)の削除
  • ネットワーク・バックボーンでの、モジュラー・モデルに対する固定ポート・スイッチの使用の増加
  • 相互接続数が多いため、購入して管理するケーブルが増加
  • インフラストラクチャのスケール・アウトとスケール・アップ

スパインリーフ・アーキテクチャの需要が高まっている理由

現代のデータセンターにおけるクラウドとコンテナ化されたインフラストラクチャの普及により、東西トラフィックは増加し続けています。東西トラフィックは、サーバー間を横方向に移動します。この変化の要因は、最新のアプリケーションが持つコンポーネントが、より多くのサーバーやVMに分散されることにあります。

東西トラフィックでは待ち時間が短いため、特に時間に敏感なアプリケーションやデータ集約型のアプリケーションのパフォーマンスにとってトラフィック・フローの最適化が不可欠です。これをサポートするため、スパインリーフ・アーキテクチャでは、次の宛先までのトラフィック・ホップ数が常に同じになるようにすることでレイテンシーを低減し予測可能にします。

STPが不要になるため、キャパシティも向上します。STPは2つのスイッチ間の冗長パスが有効ですが、どの時点でもアクティブにできるのは1つだけです。その結果、パスはしばしばサブスクライブ過剰になります。一方のスパインリーフ・アーキテクチャでは、等値コスト・マルチパス(ECPM)ルーティングなどのプロトコルを使用し、ネットワーク・ループを防止しながら、利用可能なすべてのパスにわたってトラフィックのロード・バランシングを行います。

スパインリーフ・トポロジーでは、パフォーマンスの向上に加えて、拡張性も高まります。追加のスパイン・スイッチを追加してすべてのリーフに接続できるため、キャパシティが増加します。同様に、ポート密度が問題になったときに、新しいリーフ・スイッチをシームレスに挿入できます。どちらの場合も、この「スケールアウト」インフラストラクチャでは、ネットワークの再構築は必要なく、ダウンタイムもありません。

Aruba CXスイッチングを使用したスパインリーフ・アーキテクチャの構築

Aruba CXスイッチング・ポートフォリオは、スパインリーフ・ファブリックを含め、最新のデータセンター環境の進化する複雑な要求を満たせるよう設計されています。Aruba CXスイッチは分散型のノンブロッキング・アーキテクチャに基づいており、1GbEから100GbEまでの真の有線速度パフォーマンスを実現します。

スパインリーフ・ファブリック対応Aruba CXスイッチには、次のものがあります。

  • Aruba CX 6400:最大キャパシティ28Tbpsのモジュラー5または10スロット・スイッチ
  • Aruba CX 8325:1/10/25/40/100GbE接続の1Uスイッチ、リーフ/スパイン・スイッチに最適
  • Aruba CX 8320:10GbEサーバー接続および40GbEスパイン接続の1Uリーフ・スイッチ
  • Aruba CX 8400:最大キャパシティ19.2Tbpsのモジュラー・スイッチ、高ポート密度が必要なスパイン/リーフ・スイッチに最適

すべてのAruba CXスイッチにはAOS-CXが搭載されています。これは、強力な自動化、アナリティクス、およびライブ・アップグレード・サポートによりデータセンター・ネットワークの管理をシンプルにするクラウド・ネイティブなオペレーティング・システムです。