Architettura spine-leaf Cos'è l'architettura spine-leaf?
Un'architettura spine-leaf è una topologia di reti di data center costituita da due livelli di swtiching, uno detto spine e l’altro leaf. Il livello leaf è costituito da switch di accesso che aggregano il traffico proveniente dai server e si collegano direttamente alla spine o core della rete. Gli switch spine interconnettono tutti gli switch leaf in una topologia full-mesh.
- In che modo l'architettura spine-leaf differisce dai modelli di rete tradizionali?
- Perché le architetture spine-leaf sono sempre più diffuse?
- Creazione di un'architettura spine-leaf con HPE Aruba Networking CX Switching
In che modo l'architettura spine-leaf differisce dai modelli di rete tradizionali?
Tradizionalmente, le reti di data center si basavano su un modello a tre livelli:
- gli switch di accesso si collegano ai server
- gli switch di aggregazione o distribuzione forniscono connessioni ridondanti agli switch di accesso
- gli switch core garantiscono un trasporto veloce tra gli switch di aggregazione, generalmente in una coppia ridondante per un'elevata disponibilità
Al livello base, un'architettura spine-leaf comprime uno di questi livelli, come illustrato in questi diagrammi.
Altre differenze comuni nelle topologie spine-leaf comprendono:
- la rimozione dello Spanning Tree Protocol (STP)
- maggiore utilizzo di switch a porta fissa rispetto ai modelli modulari per la dorsale di rete
- più cavi da acquistare e gestire, dato il numero maggiore di interconnessioni
- Scalabilità orizzontale rispetto a scalabilità verticale dell'infrastruttura
Perché le architetture spine-leaf sono sempre più diffuse?
Data la prevalenza di infrastrutture cloud e containerizzate nei moderni data center, il traffico est-ovest continua ad aumentare. Il traffico est-ovest si sposta lateralmente, da server a server. Questo cambiamento è spiegato soprattutto dal fatto che i componenti delle applicazioni moderne sono distribuiti tra più server o VM.
Nel traffico est-ovest, è fondamentale avere flussi di traffico ottimizzati e a bassa latenza per le prestazioni, soprattutto per le applicazioni ad alta intensità di dati o che risentono del fattore tempo. Un'architettura spine-leaf facilita questo processo garantendo che il traffico percorra sempre lo stesso numero di passaggi dalla destinazione successiva, quindi la latenza è inferiore e prevedibile.
Anche la capacità migliora perché non è più necessario l’STP. Anche se l’STP abilita percorsi ridondanti tra due switch, è possibile attivarne solo uno alla volta. Per questo i percorsi risultano spesso sovraffollati. Al contrario, le architetture spine-leaf si basano su protocolli come il routing Equal-Cost Multipath (ECMP) per bilanciare il carico del traffico su tutti i percorsi disponibili, evitando comunque i loop di rete.
Oltre a prestazioni più elevate, le topologie spine-leaf garantiscono una migliore scalabilità. È possibile aggiungere e collegare ulteriori switch spine a ogni leaf, aumentandone la capacità. Allo stesso modo, è possibile inserire nuovi switch leaf senza problemi quando la densità delle porte diventa un problema. In entrambi i casi, questa "scalabilità orizzontale" dell'infrastruttura non richiede alcuna riprogettazione della rete e non si verificano tempi di downtime.
Creazione di un'architettura spine-leaf con HPE Aruba Networking CX Switching
Il portafoglio di switch HPE Aruba Networking CX è progettato per le esigenze degli ambienti dei data center moderni mutevoli e complesse, tra cui le strutture spine-leaf. Gli switch HPE Aruba Networking CX si basano su un'architettura distribuita e non bloccante che garantisce prestazioni a velocità cablata reale da 1 GbE a 100 GbE.
Gli switch HPE Aruba Networking CX per i fabric spine-leaf includono:
- HPE Aruba Networking CX 6400: uno switch modulare a 5 o 10 slot con capacità fino a 28 Tb/s
- HPE Aruba Networking CX 8325: uno switch 1U con connettività 1/10/25/40/100 GbE ideale per switch leaf o spine
- HPE Aruba Networking CX 8320: uno switch leaf 1U con connettività server 10GbE e 40 GbE alla spine
- HPE Aruba Networking CX 8400: uno switch modulare con capacità fino a 19.2Tbps, ideale per switch spine e leaf dove è richiesta una maggiore densità di porte
Tutti gli switch HPE Aruba Networking CX sono basati su AOS-CX, un sistema operativo cloud-native che semplifica la gestione delle reti di data center attraverso potenti funzionalità di automazione, analisi e supporto per upgrade in tempo reale.
