
پارچه 100G spine-یکی از قابل اعتمادترین راهها برای اتصال سرورهای 25G، پیوندهای uplink 100G، خوشههای ذخیرهسازی و بارهای کاری سنگین شرقی-غربی-در یک مرکز داده مدرن است. جذابیت QSFP28 انعطاف پذیری آن است: یک پورت واحد می تواند یک پیوند 100G بومی را حمل کند یا به چهار اتصال سرور 25G تقسیم شود، بنابراین یک سوئیچ می تواند هم لبه دسترسی و هم هسته فابریک را ارائه دهد.
سوئیچ های سریع بخش آسان هستند. طراحی 100G بر اساس تصمیماتی که قبل از سفارش خرید گرفته میشود، زنده میماند یا میمیرد: هر پورت چگونه تخصیص داده میشود، نسبت اشتراک بیش از حد در شرایط عادی و خرابی چگونه به نظر میرسد، کدام اپتیک با کابلهای واقعی مطابقت دارد، این اپتیکها چقدر گرما اضافه میکنند، و اینکه آیا پارچه میتواند بدون ارتقاء لیفتراک به 400G برسد.
این راهنما یک مرجع برنامهریزی خنثی-فروشنده برای تیمهای شبکه و زیرساخت است. شکلهای زیر از مشخصات فعلی اترنت IEEE 802.3 و توافقنامههای چند منبع نوری مربوطه پیروی میکنند، اما هر سوئیچ و فرستنده و گیرنده برگه داده خود را دارند، بنابراین اعداد دقیق سختافزاری را که میخرید تأیید کنید.
نحوه خواندن مثال های این راهنما.مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد، آنها فرض می کنند که سرورهای تک-خانه با هر کدام یک NIC 25G، 48 پورت میزبان در هر برگ، 100G برگ-به-پیوندهای بالا، یک شبکه کامل که در آن هر برگ به هر ستونی متصل می شود، و اصلاح خطای فوروارد در جایی که اپتیک به آن نیاز دارد فعال می شود. دو{7}}هومینگ، NICهای سریعتر، یا تعداد پورتهای مختلف، هر عددی را که در ادامه میآید تغییر میدهد.
شبکه Leaf 100G Spine- چیست؟
ستون فقرات-برگ یک معماری مرکز داده دو-است که از سوئیچ های برگ و سوئیچ ستون فقرات ساخته شده است. سوئیچ های برگ در بالای هر قفسه قرار می گیرند و پورت های رو به روی سرور به علاوه لینک های بالا به ستون فقرات را ارائه می دهند. سوئیچ های ستون فقرات ستون فقرات-سرعت بالا را تشکیل می دهند. هر برگ به هر ستون مهرهای متصل میشود، بنابراین ترافیک بین قفسهها برگ به ستون به برگ در طول مسیری مساوی- حرکت میکند.
این طراحی محبوب است زیرا ارائه می دهد:
- طول مسیر مساوی و قابل پیش بینی بین هر دو قفسه
- پشتیبانی بومی برای ترافیک سنگین شرق-غرب
- همه پیوندهای بالا از طریق ECMP به جای مسدود شدن توسط درخت پوشا فعال هستند
- مقیاس افقی ساده - اضافه کردن برگ برای پورت ها، اضافه کردن خار برای ظرفیت
در یک پارچه 100G، پیوندهای برگ به-با سرعت 100G اجرا میشوند، در حالی که پورتهای رو به رو سرور{4}} بسته به حجم کاری 10G، 25G، 50G یا 100G اجرا میشوند. امروزه، دسترسی 25G با 100G uplinks رایج ترین ترکیب سازمانی است.

طراحی فیزیکی در مقابل طراحی منطقی
"طراحی شبکه" دو لایه را پوشش می دهد که به راحتی با هم ترکیب می شوند. این راهنما بر روی پورتهای لایه فیزیکی و ظرفیت -، اپتیک، اشتراک بیش از حد، کابلکشی - تمرکز دارد، زیرا این همان چیزی است که هنگام خرید سختافزار به آن متعهد میشوید. اما لایه منطقی تصمیم میگیرد که پارچه چگونه ترافیک را هدایت کند و چندین انتخاب فیزیکی را شکل میدهد.
در سمت فیزیکی سوئیچ نشیمن و انتخاب پورت، سرعت NIC، اشتراک بیش از حد، اپتیک، کابل کشی، برق و خنک کننده. در سمت منطقی، بار ECMP-در میان لینکهای بالا متعادل میشود. یک پوشش مانند VXLAN با یک صفحه کنترلی BGP EVPN برای لایه 2 و لایه 3 چند مستاجر روی یک لایه زیرین مسیریابی. دوگانه-خانه با MLAG یا MC-LAG و LACP در لبه دسترسی. و ناموفق-اندازه دامنه. برای پارچه های RDMA همچنین باید یک شبکه تقریباً-بدون تلفات مهندسی کنید که در زیر پوشش داده شده است. مدل منطقی را زود تنظیم کنید، زیرا بر تعداد لینکهای بالا، تعداد خارهای مورد نظر برای عرض ECMP و اینکه آیا برگها بهعنوان جفت MLAG استفاده میشوند، تأثیر میگذارد.
مرحله 1 - سرعت سرور و حجم کاری را تعریف کنید
با حجم کار شروع کنید، نه اپتیک. یک خوشه مجازی سازی عمومی، یک پارچه ذخیره سازی و یک غلاف آموزشی هوش مصنوعی نیازهای بسیار متفاوتی دارند و طراحی مناسب ترافیک را دنبال می کند.
سرورهای 25G با 100G uplinks
برای بیشتر محیطهای ابری{0} سازمانی و خصوصی، دسترسی 25G با 100G برگ-به-پیوندهای بالا نقطهی خوبی است: یک جهش بزرگ به بیش از 10G در حالی که هزینههای NIC، کابل و سوئیچ معقول است. یک بیلد معمولی پیوندهای پایین 25G، پیوندهای بالا 100G و نسبت 2:1 به 3:1 را برای محاسبات عمومی جفت می کند، با اضافه اشتراک کمتر برای لایه های حساس ذخیره سازی و تأخیر{13}}. این با مجازی سازی، ابر خصوصی، سطوح وب و عمده مراکز داده سازمانی مطابقت دارد.
Native 100G برای ذخیره سازی، هوش مصنوعی و HPC
برخی از بارهای کاری به 100G بومی برای سرور نیاز دارند: ذخیره سازی توزیع شده و NVMe-، AI و آموزش یادگیری ماشینی{2}}، HPC، تجزیه و تحلیل مقیاس بزرگ، و RDMA با تأخیر کم-. در اینجا اشتراک بیش از حد باید کم باشد - اغلب نه-مسدود یا نزدیک به آن - زیرا الگوی ترافیک مشکل است، نه فقط حجم.
بارهای کاری AI، HPC، و RDMA ترافیک متراکم، همگامسازی شده و همه-به-به سمت شرق-غرب ایجاد میکنند: بسیاری از گرهها در همان لحظه به بسیاری از گرهها منتقل میشوند، بنابراین هموارسازی آماری که شما را در بافت مجازیسازی صرفهجویی میکند، دیگر اعمال نمیشود. RDMA روی اترنت همگرا (RoCE) یک محدودیت دوم را اضافه میکند، زیرا انتظار یک پارچه تقریباً بدون تلفات را دارد، که در عمل به معنای کنترل جریان اولویت (PFC) و اعلان ازدحام صریح (ECN) است. پارچهای که فریمها را تحت شلوغی رها میکند، سقوط عملکرد RoCE را تماشا میکند، بنابراین این خوشهها معمولاً در 1:1 با بافر و پیکربندی ازدحام دقیق ساخته میشوند.
مرحله 2 - نحوه محاسبه پورت های سوئیچ برگ و ستون فقرات برای پارچه 100 گرمی
برنامه ریزی بندر از برگ شروع می شود، نه از ستون فقرات. کار به بیرون از سرورها:
- تعداد پورتهای روبروی سرور در هر رک-.
- تصمیم بگیرید که آیا هر کدام 25G بومی، بومی 100G، یا خط شکسته هستند.
- پورتهای QSFP28 را برای پیوندهای ستون فقرات رزرو کنید.
- پورت های یدکی را برای رشد، افزونگی، آزمایش و جایگزینی اضافه کنید.
- محاسبه اضافه اشتراک پس از تخصیص شکست، نه قبل از آن.
تعداد پورت های رو به روی سرور-
برای هر رک، تعداد سرورها، سرعت کارت شبکه، کارتهای شبکه در هر سرور، تک- یا دوگانه-خانه و لوازم یدکی مورد نیاز را مشخص کنید. رک 48 سرور با یک کارت شبکه 25G هر کدام به 48 پورت میزبان نیاز دارد. دو-این سرورها را در یک جفت برگ قرار دهید و تعداد پورت دسترسی در این جفت دو برابر میشود.
پورتهای پیوند بالا را رزرو کنید و تعداد مضاعف- را تماشا کنید
پس از پورت های میزبان، پورت های QSFP28 را برای ستون فقرات رزرو کنید. این جایی است که رایجترین اشتباه پنهان میشود: اگر از همان پورتهای QSFP28 برای شکست 4x25G استفاده شود، دیگر بهعنوان لینک بالا در دسترس نیستند. بزرگترین خطای برنامهریزی اشتباه شمارش 100G آپلینک نیست، بلکه بیش از حد تخمین زدن پورتهای uplink باقیمانده پس از شکستن آنها است. قبل از محاسبه بیش از حد اشتراک، شکست را تعیین کنید، یا نسبتی که محاسبه کرده اید تخیلی است.
یک مثال کار شده کمک می کند. یک برگ معمولی 1U با 48 پورت میزبان SFP28 و 8 پورت QSFP28 انتخاب کنید:
| گروه بندر | نقش | ظرفیت |
|---|---|---|
| 48 x 25G (SFP28) | دسترسی به سرور خانگی تنها- | 1,200G |
| 6 × 100 گرم (QSFP28) | لینک های بالابر ستون فقرات | 600G |
| 2 x 100G (QSFP28) | رزرو شده: رشد، ذخیره سازی یا ذخیره | - |
با شش uplink که 1200G ترافیک دسترسی را حمل می کند، برگ در 2:1 اجرا می شود و دو پورت QSFP28 در ذخیره باقی می مانند. قبل از اینکه هر چیزی را اندازه کنید، به هر پورت یک نقش مشخص و واضح در صفحه گسترده بدهید.
ظرفیت اضافی را ترک کنید
هر پورت را در روز اول مصرف نکنید. برای سرورهای جدید، ستونهای اضافی، پیوندهای آزمایشی موقت، -تعویض پورتهای ناموفق، ضربههای نظارتی، و مهاجرت، فضای اصلی را رزرو کنید. کمی ظرفیت استفاده نشده بسیار ارزان تر از طراحی مجدد است.
مرحله 3 - محاسبه اضافه اشتراک، از جمله N-1
اشتراک بیش از حد، کل پهنای باند{0}روی سرور روی یک برگ را با کل پهنای باند uplink آن به ستون فقرات مقایسه میکند:
نسبت اضافه اشتراک=کل پهنای باند پایین لینک / کل پهنای باند لینک بالا
برای برگ بالا، 48 × 25 گرم=1، 200 گرم پایین و 6 × 100 گرم=600 بالا، 1200 / 600=2:1. این بدان معناست که دو برابر پهنای باند دسترسی نظری نسبت به پهنای باند uplink - معمولاً برای محاسبات عمومی خوب است، جایی که سرورها به ندرت همه با سرعت خط یکباره ارسال میکنند، اما یک محدودیت واقعی برای ذخیرهسازی، AI، HPC و RDMA.
همیشه مورد N-1 را بررسی کنید
یک پارچه می تواند در عملکرد عادی سالم به نظر برسد و در هنگام خرابی خفه شود. برگه ای را در نظر بگیرید که هشت پیوند 100G به طور مساوی در چهار خار پخش شده است - دو تا در هر ستون، در مجموع 800G، بنابراین 1200G دسترسی 1.5:1 می دهد. یک ستون فقرات را از دست بدهید و برگ دو بار به 600G میافتد و نسبت را به 2:1 برای مدت زمان قطع میاندازد. اگر هدف شما "بدتر از 2:1 حتی در صورت شکست" نیست، باید نزدیک 1.5:1 شروع کنید. هم نسبت نرمال و هم نسبت N-1 را پس از از دست دادن یک ستون فقرات یا پیوند بالا محاسبه کنید. عدد دوم عددی است که در حین نگهداری گاز می گیرد.

محدوده برنامه ریزی بر اساس حجم کار
هیچ نسبت جهانی وجود ندارد، بنابراین موارد زیر را بهعنوان محدوده برنامهریزی در نظر بگیرید، نه استاندارد، و در هر جایی که میتوانید نسبت به ترافیک اندازهگیری شده اعتبارسنجی کنید:
| حجم کار | جهت طراحی |
|---|---|
| AI / HPC / RDMA | 1:1 یا تقریباً غیر{2}}مسدود کننده |
| ذخیره سازی توزیع شده | 1:1 تا 2:1 |
| مجازی سازی عمومی | 2:1 تا 3:1 |
| سطوح وب / برنامه | اگر ترافیک قابل پیش بینی باشد 3:1 یا بالاتر |
| برنامه نویس / تست | نسبتهای بهینه{0} هزینه قابل قبول است |
در ارتقاء، قبل از اینکه به نسبتی متعهد شوید، استفاده کنونی از پیوند بالا، الگوهای پیک و شرق{0}}غرب، جریانهای ذخیرهسازی، و پنجرههای پشتیبان را بررسی کنید.
مرحله 4 - اپتیک و کابل QSFP28 را انتخاب کنید
رابط های QSFP{0}}G توسط IEEE 802.3 - استاندارد شده استاصلاح 802.3bm100GBASE-SR4 را در کنار حالت تک-LR4 PHY اضافه کرد. اپتیک را بر اساس فاصله، نوع فیبر، کانکتور، قدرت و سازگاری سوئیچ انتخاب کنید و در برابر پیشفرض تا طولانیترین دسترسی مقاومت کنید: دسترسی به آنها معمولاً به معنای هزینه و توانی است که نیاز ندارید. ماژول را با یک حاشیه معقول با اجرا مطابقت دهید.

DAC و AOC برای پیوندهای کوتاه سرور
برای اتصالات رک و رک مجاور{{1}، QSFP28 مستقیم-مس (DAC) و کابل های نوری فعال (AOC) وصل می شود. DAC غیرفعال با کمترین هزینه و توان برای کوتاهترین پرشها - چند متر - مناسب است، در حالی که AOC دسترسی را افزایش میدهد و در جایی که توده مس با مشکل مواجه میشود سبکتر و انعطافپذیرتر است. برای دسترسی به 25G، زمانی که سوئیچ از breakout پشتیبانی میکند، DAC یا AOC QSFP28-to-4x SFP28 رایج است.
100GBASE-SR4 برای پیوندهای کوتاه چند حالته
SR4 100G را حمل می کندهشت فیبر چند حالته موازیبا استفاده از یک اتصال دهنده MPO/MTP، که آن را به یک انتخاب مقرون به صرفه-برای ورقه های کوتاه-تا-در داخل یک ردیف تبدیل می کند. دسترسی آن به درجه فیبر بستگی دارد - تقریباً 70 متر در OM3 و 100 متر در OM4 -، بنابراین دانستن میزان دسترسی که میتوانید از آن انتظار داشته باشید مفید است.فیبر چند حالته OM3، OM4 و OM5در طبقه شما محدودیت اصلی برنامه ریزی کابل کشی موازی است: وصله MPO و قطبیت باید از قبل بررسی شود.
CWDM4 یا FR برای حالت تک-تا حدود 2 کیلومتر اجرا می شود
برای پیوندهای بین ردیفی، بین-اتاقی یا بین سالنی، اپتیکهای تک حالته- مانند CWDM4 یا FR مناسبتر هستند. این100G CWDM4 MSAدسترسی 2 کیلومتری را روی یک جفت فیبر تک حالته با یک رابط LC دوبلکس و FEC تعریف می کند. از آنجایی که آنها از فیبر دوبلکس به جای MPO موازی استفاده میکنند، اپتیکهای CWDM4 و FR اغلب در یک{4}}تک حالت تمیزتر از SR4 - قرار میگیرند و در این فاصلهها انتخاب بینفیبر تک حالته OS1 و OS2-برای بودجه ضرر شما اهمیت پیدا می کند. انواع کوتاهتر یک حالت-مانند DR تقریباً 500 متر را پوشش میدهند، جایی که این تنها چیزی است که شما نیاز دارید.
100GBASE-LR4 برای دانشگاه و DCI
LR4 گزینه دسترسی طولانی است که 100G را حمل می کندتا حدود 10 کیلومتر روی فیبر تک حالته دوبلکس-برای دانشگاه، ساختمان-به{1}}ساختمان، یا پیوندهای ارتباطی{2}}مرکز{3}}داده. از آن فقط در جایی استفاده کنید که فاصله واقعاً آن را می طلبد. اپتیکهای طولانی-در جهشهای کوتاه درون-داده-مرکز، هزینه، قدرت و گرما را بدون بهبود پارچه اضافه میکنند.
QSFP{0}}مقایسه اپتیک G
جدول به طور خلاصه نشان می دهد که هر گزینه کجا قرار می گیرد. دسترسیها را بهعنوان ارقام برنامهریزی معمولی در نظر بگیرید و اعداد دقیق، درجه فیبر و نیاز FEC را در دیتاشیت هر ماژول تأیید کنید.
| گزینه | رسانه / فیبر | رابط | دسترسی معمولی | جایی که مناسب است |
|---|---|---|---|---|
| QSFP28 DAC (مس غیرفعال) | مس Twinax | یکپارچه شده است | ~1–3 m | در-راک سرور یا برگ-به- |
| QSFP28 AOC | چند حالته (یکپارچه) | یکپارچه شده است | ~ تا 30 متر | سرورهای رک- مجاور، پیوندهای کوتاه |
| 100 گیگابایت-SR4 | چند حالته موازی، 8 فیبر (OM3/OM4) | MPO/MTP | ~70 متر OM3 / 100 متر OM4 | کوتاه در-برگ ردیف-به- ستون فقرات |
| 100 گرم CWDM4 | حالت دوبلکس تک- | LC | تا 2 کیلومتر | پیوندهای بالا-ردیف / بین-سالن |
| 100 گیگابایت-FR / DR | حالت دوبلکس تک- | LC | ~500 متر (DR) تا ~2 کیلومتر (FR) | حالت تک-متوسط اجرا می شود |
| 100 گیگابایت-LR4 | حالت دوبلکس تک- | LC | تا 10 کیلومتر | پردیس / ساختمان-به-ساختمان / DCI |
نمونه های کار شده: پارچه های کوچک، متوسط و بزرگ
اینها مدلهای برنامهریزی سادهشده هستند، نه طرحهای اولیه. تعداد ستون فقرات معمولاً برای تقسیم کردن لینکهای بالا و تنظیم عرض ECMP انتخاب میشود: دو خار حداقل عملی برای افزونگی است، چهار ستون دانهبندی N-1 ظریفتر و پخش بار بهتر را ارائه میدهد و هشت ستون برای پارچههای بزرگ مناسب است. تعداد برگ ها با پورت های سرور مورد نیاز شما مقیاس می شود.
پارچه کوچک
- کلید 8 لنگه
- 2 عدد سوئیچ ستون فقرات
- 48 درگاه سرور 25G در هر برگ
- 4 x 100G uplinks در هر برگ
- 384 پورت سرور 25G خانگی تک-
هر برگ: 1200 گرم پایین، 400 گرم بالا، بنابراین 3:1. برای محاسبات عمومی قابل استفاده است، اما برای ذخیره سازی سنگین یا هوش مصنوعی محکم است. اگر به نسبت کمتری نیاز دارید، پیوندهای بالا را اضافه کنید یا دسترسی به هر برگ را اصلاح کنید.
پارچه متوسط
- کلید 16 لنگه
- 4 سوئیچ ستون فقرات
- 48 درگاه سرور 25G در هر برگ
- 6 × 100G Uplinks در هر برگ
- 768 پورت سرور 25G منفرد-
هر برگ: 1200 گرم پایین، 600 گرم بالا، بنابراین 2:1. تعادل کامل برای مجازی سازی و حجم کار سازمانی، و چهار ستون ECMP را بهتر از دو مورد پخش می کنند.
پارچه بزرگ
- کلید 32 برگ
- 8 سوئیچ ستون فقرات
- 48 درگاه سرور 25G در هر برگ
- 8 × 100G uplinks در هر برگ
- 1,536 پورت سرور 25G منفرد-
در هر برگ: 1200 گرم پایین، 800 گرم بالا، بنابراین 1.5:1. فضای بالا لینک بیشتر، اما اپتیک، فیبر، هزینه، قدرت و کابل کشی بیشتر برای مدیریت. در این مقیاس، مستندات بخشی از طراحی است: برچسبگذاری، نقشههای پورت، قطبیت، اپتیک یدکی، جریان هوا و نظارت همگی باید قبل از نصب برنامهریزی شوند.
QSFP28 Breakout Planning (100G تا 4x25G)
Breakout مفیدترین و اشتباهترین بخش طراحی QSFP28 است. در جایی که سوئیچ، کابل و پیکربندی اجازه دهد، یک پورت QSFP28 به چهار پیوند 25G SFP28 تقسیم میشود و چهار سرور 25G را از یک پورت 100G به هم متصل میکند. هنگامی که به تراکم بالای 25G نیاز دارید، تعداد زیادی پورت QSFP28 دارید، می خواهید هزینه اتصال به سرور را کاهش دهید، یا در حال ساخت پارچه انتقالی 25G/100G با استفاده از QSFP28-to-4x SFP28 DAC، AOC یاکابل های شکست MTP/MPOبسته به فاصله
نکته مهم این است که Breakout پورت های QSFP28 را مصرف می کند. اگر یک سوئیچ 32{9}}درگاهی QSFP28، 16 پورت را به خروجی 4x25G اختصاص دهد، آن 16 پورت از 64 سرور پشتیبانی میکند - اما تنها 16 پورت QSFP28 برای پیوندهای بالا، ذخیرهسازی، اتصالات داخلی و قطعات یدکی باقی میماند. قاعده کلی این است که ابتدا پورت های شکست را بشمارید، سپس آنچه را که برای لینک های بالا باقی مانده است بشمارید.
قبل از اینکه متعهد شوید، چند چیز را تأیید کنید و زودتر تصمیم بگیرید که آیا هر اجرا باید A باشد یا خیرتنه یا مجموعه شکسته:
- کدام پورتها از Breakout پشتیبانی میکنند و آیا محدودیتهای گروهی{0}}پورت وجود دارد؟
- آیا فعال کردن Breakout پورت های مجاور را غیرفعال می کند؟
- آیا سیستم عامل سوئیچ حالت مورد نیاز شما را پشتیبانی می کند؟
- DAC، AOC، یا اپتیک شکست برای هر اجرا؟
- آیا هر چهار خط در حال حاضر مورد نیاز است یا فقط بعد؟
- شکست چگونه بر حرکت آینده به سرورهای 100G بومی تأثیر می گذارد؟
مدیریت برق، سرمایش و کابل
پارچه 100G بیش از پهنای باند تولید می کند - گرما، بار جریان هوا و تراکم کابل تولید می کند. بودجه بندی نیرو باید شاسی سوئیچ و فن ها، ماژول های نوری QSFP28 (و DAC یا AOC در صورت استفاده)، منابع اضافی، ظرفیت رک{4} و حاشیه رشد را پوشش دهد. خنککننده باید برای-طراحی راهروهای گرم و سرد،-از جلو به-پشت یا عقب{10}}به{11}}روی هوای جلو، پانلهای خالی، انسداد کابل، دمای محیط و{12}}پایش دما{12}}در نظر گرفته شود، زیرا یک ستون مهرهای دارای بار حرارتی واقعی است.
کابل کشی سریع مقیاس می شود: 16 برگ تا 4 خار در حال حاضر 64 برگی-به{4}}پیوندهای ستون فقرات است که هر کدام باید برچسب گذاری، مسیریابی، آزمایش و مستند شوند. ساختن و نگهداری پارچه مشبک کامل-با از قبل خاتمه یافته بسیار آسان تر است.کابل کشی ترانک MPO/MTPنسبت به فیبر{0}}خاتمه یافته در میدان. تیم ها همچنین باید قراردادهای اتصال و قطبیت را در جلو تنظیم کنند. راتفاوت های عملی بین MTP و MPOارزش تایید قبل از سفارش را دارند اسناد نامرتب در روز اول هیچ هزینه ای ندارد و در طول اولین قطعی بسیار زیاد است.
طراحی برای ارتقاء 400G
پارچه را با یک مسیر ارتقای واقعی طراحی کنید. شما در روز اول به 400G در همه جا نیاز ندارید، اما باید از انتخاب هایی که بعدا حرکت را دردناک می کند اجتناب کنید. زمانی که پیوندهای ستون فقرات در حال حاضر به شدت بارگذاری شده اند، زمانی که اضافه کردن 100G بیشتر ناخوشایند است، زمانی که تعداد مسیرهای ECMP به محدودیت های پلت فرم نزدیک می شود، یا زمانی که هوش مصنوعی، ذخیره سازی، یا رشد شرق-غرب در حال تسریع است، به آمادگی 400G فکر کنید.
استراتژی معمول این است که ابتدا ستون فقرات را ارتقا دهید: برگها پیوندهای 100G خود را حفظ میکنند در حالی که-خطار با ظرفیت بالاتر - با استفاده از پورتهایی مانندQSFP-DD- فضای سر را اضافه میکند، اغلب با پورتهای 400G که به 4x100G به سمت برگهای موجود باز میشوند. مسیر گسترده تر توسط صنعت تعیین می شود:نقشه راه اتحاد اترنتدر حال حاضر از طریق 400G، 800G و فراتر از آن، عمدتاً توسط هوش مصنوعی هدایت می شود. هنگامی که سوئیچ ها را ارزیابی می کنید، بررسی کنید که پلتفرم از سرعت ها، اپتیک ها، حالت های شکست و ویژگی های نرم افزاری که برای ارتقاء مرحله ای نیاز است پشتیبانی می کند.
وقتی یک ستون فقرات 100 گرمی{1}}طراحی برگ انتخاب درستی نیست
این طراحی جهانی نیست، و چند مورد نیاز به چیز دیگری دارد. تعداد انگشت شماری از سرورها در یک یا دو قفسه به ندرت یک ستون کامل- را توجیه میکنند، جایی که یک جفت سوئیچ اضافی سادهتر و ارزانتر است. خوشههای آموزشی بسیار بزرگ هوش مصنوعی ممکن است از همان ابتدا به پارچههای 400G یا 800G یا حتی یک شبکه اختصاصی InfiniBand - فرود بیایند. و اگر تقریباً تمام ترافیک از شمال{10}}جنوب به دروازه به جای شرق-غرب بین قفسهها باشد، مزایای شرق{12}}غرب ستون فقرات{13}}برگ کمتر است، بنابراین توپولوژی باید بر اساس رشد و زمینههای عملیاتی به جای فرضی توجیه شود. معماری را با ترافیک و مقیاس مطابقت دهید، نه برعکس.
100 گرم ستون فقرات رایج-اشتباهات طراحی برگ
- دوبار شمارش پورت های QSFP28.یک پورت یا یک خروجی 4x25G یا یک Uplink 100G است، هرگز هر دو. به هر پورت یک نقش بدهید.
- انتخاب اپتیک با حداکثر دسترسیدسترسی طولانی تر هزینه و قدرت را افزایش می دهد. اپتیک را با فاصله و نوع فیبر واقعی مطابقت دهید.
- نادیده گرفتن N-1.نسبت را در حین کار عادی و پس از از دست دادن ستون فقرات بررسی کنید.
- فراموش کردن توان نوری و گرماستون فقرات پر از ماژولهای QSFP28 یک بار حرارتی واقعی است، بنابراین اپتیک را در ریاضیات قدرت و خنککننده قرار دهید.
- در نظر گرفتن کابل کشی به عنوان یک فکر بعدی.مسیریابی، برچسبگذاری، قطبیت و مستندات مربوط به طراحی است، نه نصب.
- طراحی فقط برای سرعت سرور امروزی.اگر دسترسی 25G به 100G تغییر کند، فضایی را برای 100G بومی یا ستون فقرات 400G بگذارید.
سوالات متداول
س: بهترین نسبت اشتراک بیش از حد برای شبکه 100G spine{1}}شبکه برگ چیست؟
پاسخ: بهترین نسبت واحدی وجود ندارد. برای محاسبات عمومی، 2:1 یا 3:1 اغلب عملی است. برای فضای ذخیرهسازی، AI، HPC، یا حجم کاری RDMA، هرجا که ممکن است از طرح 1:1 یا کمتر{8} استفاده کنید و در برابر ترافیک اندازهگیری شده اعتبارسنجی کنید.
س: آیا باید از QSFP28 SR4 یا CWDM4 برای پیوندهای برگ-به-اسپینگ استفاده کنم؟
A: از SR4 برای اجراهای چند حالته کوتاه که کابل کشی MPO/MTP در دسترس است استفاده کنید. از CWDM4 یا یک اپتیک یک حالته مشابه در زمانی که مسافت طولانی تر است یا زمانی که یک سیستم تک حالته LC دوبلکس ترجیح داده می شود، تا حدود 2 کیلومتر استفاده کنید.
س: آیا QSFP28 می تواند به 4x25G تبدیل شود؟
پاسخ: بله، بسیاری از پلتفرم های QSFP28 از شکست 4x25G پشتیبانی می کنند، اما پشتیبانی به مدل سوئیچ، گروه پورت، سیستم عامل و نوع کابل بستگی دارد. همیشه ماتریس سازگاری سوئیچ را قبل از طراحی در اطراف Breakout بررسی کنید.
س: آیا اکنون که 400G وجود دارد، 100G spine{1}}برگ هنوز ارزشش را دارد؟
پاسخ: بله، برای اکثر محیطهای سازمانی و ابری با دسترسی به سرور 25G یا 100G. 400G زمانی که ظرفیت لینک بالا، ترافیک هوش مصنوعی یا پهنای باند بزرگ-شرق{4}}غربی آن را توجیه میکند، هزینه بالاتری را به دست میآورد.
س: به چند سوئیچ ستون فقرات نیاز دارم؟
ج: حداقل دو مورد برای افزونگی. پارچه های بزرگتر معمولاً از چهار یا بیشتر برای توزیع بهتر ECMP و ظرفیت آپلینک بیشتر استفاده می کنند. عدد مناسب به تعداد برگ، سرعت لینک بالا، هدف اشتراک بیش از حد و محدودیت های پلت فرم بستگی دارد.
س: رایج ترین اشتباه طراحی چیست؟
پاسخ: اشتباه شمارش بندر. تیمها ابتدا لینکهای آپلود را برنامهریزی میکنند و بعداً متوجه میشوند که کابلهای خروجی پورتهای QSFP28 را مصرف میکنند که انتظار داشتند برای ستون فقرات استفاده کنند. قبل از نهایی کردن ظرفیت آپلینک، پورت های شکست را تعیین کنید.
نتیجه گیری
یک طراحی برگ 100G خوب، مجموع تصمیماتی است که قبل از رسیدن سخت افزار گرفته می شود: حجم کاری را تعریف کنید، پورت ها را به درستی بشمارید، اشتراک بیش از حد را در شرایط عادی و خرابی محاسبه کنید، اپتیک ها را بر اساس فاصله انتخاب کنید، برنامه ریزی عمدی برای شکست، بودجه برای برق و خنک کننده، و فضایی برای 400G باقی بگذارید. برای اکثر مراکز داده سازمانی، دسترسی 25G با لینک های آپلود 100G QSFP28 یک تعادل قوی بین عملکرد، هزینه و مقیاس باقی می ماند، در حالی که ذخیره سازی، هوش مصنوعی و HPC صرفاً نیاز به اضافه اشتراک کمتر و اعتبار سنجی دقیق تر دارند. رویکرد قابل اعتماد تغییر نمی کند: طراحی از سرور به بیرون، اثبات ریاضیات در شرایط عادی و N-1، و مستندسازی هر پیوند قبل از استقرار.