Architecture spine-leaf Qu’est-ce que l’architecture spine-leaf ?
Une architecture spine-leaf est une topologie de réseau de datacenter composée de deux couches de commutation : une couche spine (colonne vertébrale) et une couche leaf (feuille). La couche leaf se compose de commutateurs d’accès qui regroupent le trafic provenant des serveurs et se connectent directement à la couche spine, ou cœur du réseau. Les commutateurs spine interconnectent tous les commutateurs leaf dans une topologie de maillage complet.
- En quoi une architecture spine-leaf diffère-t-elle des conceptions de réseau traditionnelles ?
- Pourquoi les architectures spine-leaf deviennent-elles plus populaires ?
- Création d’une architecture spine-leaf avec commutateurs HPE Aruba Networking CX
En quoi une architecture spine-leaf diffère-t-elle des conceptions de réseau traditionnelles ?
Traditionnellement, les réseaux de datacenters étaient basés sur un modèle à trois niveaux :
- Les commutateurs d’accès se connectent aux serveurs
- Les commutateurs d’agrégation ou de distribution fournissent des connexions redondantes aux commutateurs d’accès
- Les commutateurs centraux assurent un transport rapide entre les commutateurs d’agrégation, généralement connectés en paire redondante pour assurer la haute disponibilité
Au niveau le plus élémentaire, une architecture spine-leaf réduit l’un de ces niveaux, comme illustré sur les schémas ci-après.
De plus, les topologies spine-leaf présentent généralement les particularités suivantes :
- Suppression du protocole Spanning Tree (STP)
- Utilisation préférentielle des commutateurs à port fixe par rapport aux modèles modulaires pour le backbone réseau
- Plus grande quantité de câblage à acheter et à gérer, compte tenu du nombre plus élevé d’interconnexions
- Évolutivité horizontale ou verticale de l’infrastructure
Pourquoi les architectures spine-leaf deviennent-elles plus populaires ?
Du fait de la prévalence du cloud et des infrastructures conteneurisées dans les datacenters modernes, le trafic est-ouest continue d’augmenter. Le trafic est-ouest se déplace latéralement, d’un serveur à un autre. Ce changement s’explique principalement par le fait que les applications modernes comportent des composants répartis sur plusieurs serveurs ou machines virtuelles.
Avec le trafic est-ouest, des flux de trafic optimisés et à faible latence sont indispensables pour garantir la performance, en particulier pour les applications sensibles au temps ou gourmandes en données. Une architecture spine-leaf y contribue en garantissant que le trafic soit toujours au même nombre de sauts de sa prochaine destination, d’où une latence plus faible et plus prévisible.
Elle améliore également la capacité dans la mesure où le STP n’est plus nécessaire. Bien que le STP permette d’établir des chemins redondants entre deux commutateurs, un seul de ces chemins peut être actif à un moment donné. En conséquence, les chemins se trouvent souvent surchargés. À l’inverse, les architectures spine-leaf s’appuient sur des protocoles tels que le routage ECMP (Equal-Cost Multipath) pour répartir la charge du trafic sur l’ensemble des chemins disponibles tout en évitant les boucles réseau.
Outre ce gain de performance, la topologie spine-leaf offre une meilleure évolutivité. Elle permet en effet d’ajouter et de connecter des commutateurs spine supplémentaires à chaque leaf pour augmenter la capacité. De même, de nouveaux commutateurs leaf peuvent être insérés de manière transparente lorsque la densité des ports devient problématique. Dans les deux cas, cette « évolutivité horizontale » de l’infrastructure ne nécessite aucune modification de l’architecture du réseau et ne provoque aucun temps d’arrêt.
Création d’une architecture spine-leaf avec commutateurs HPE Aruba Networking CX
La gamme de commutateurs HPE Aruba Networking CX est conçue pour répondre aux exigences évolutives et complexes des environnements de datacenter modernes, y compris pour les fabrics spine-leaf. Les commutateurs HPE Aruba Networking CX sont basés sur une architecture distribuée et non bloquante qui offre des performances de débit filaire effectif de 1 à 100 GbE.
Les commutateurs HPE Aruba Networking CX pour fabrics spine-leaf sont les suivants :
- HPE Aruba Networking CX 6400 : commutateur modulaire à 5 ou 10 emplacements pour une capacité allant jusqu’à 28 Tbit/s
- HPE Aruba Networking CX 8325 : commutateur 1U avec connectivité 1/10/25/40/100 GbE, idéal pour les commutateurs leaf ou spine
- HPE Aruba Networking CX 8320 : commutateur leaf 1U offrant une connectivité de 10 GbE vers les serveurs et de 40 GbE vers la couche spine
- HPE Aruba Networking CX 8400 : commutateur modulaire d’une capacité allant jusqu’à 19,2 Tbit/s, idéal pour les commutateurs spine et leaf lorsqu’une haute densité de ports est nécessaire
Tous les commutateurs HPE Aruba Networking CX fonctionnent sous AOS-CX, un système d’exploitation cloud-native qui simplifie la gestion des réseaux de datacenter et offre de puissantes fonctionnalités d’automatisation, d’analyse et de prise en charge des mises à niveau en direct.