スパインリーフアーキテクチャー
スパインリーフアーキテクチャーとは

スパインリーフアーキテクチャーは、スパインとリーフの2つのスイッチング層で構成されるデータセンターネットワーク トポロジです。リーフレイヤーは、サーバーからのトラフィックを集約し、スパイン (ネットワークコア) に直接接続するアクセススイッチで構成されます。スパインスイッチは、フルメッシュ トポロジ内のすべてのリーフ スイッチを相互接続します。

オープンフロアのオフィスを上から見た光景。
  • スパインリーフアーキテクチャーと従来のネットワーク設計との違い
  • スパインリーフアーキテクチャーが人気を集めている理由
  • HPE Aruba Networking CXスイッチによるスパインリーフ アーキテクチャーの構築
スパインリーフアーキテクチャーと従来のネットワーク設計との違い

スパインリーフアーキテクチャーと従来のネットワーク設計との違い

従来、データセンター ネットワークは次の3層モデルに基づいていました。

  • 各アクセススイッチはサーバー群に接続します
  • アグリゲーション (分散) スイッチは各アクセススイッチに冗長接続します
  • コアスイッチは、高可用性のために通常は冗長ペアで運用し、接続されたアグリゲーションスイッチ間の高速転送を実現します

最も基本的なレベルのスパインリーフ アーキテクチャーは、図に示すように、これらの層の1つを折りたたんだ形になります。

スパインリーフ トポロジにおける他の一般的な違いは次のとおりです。

  • スパニングツリープロトコル (STP) が不要
  • ネットワークバックボーン向けモジュラーモデルよりも固定ポートスイッチの使用が増加
  • 相互接続数の増加に伴い、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ップに対してスケールアウト
2層および3層のスパインリーフ アーキテクチャー。
スパインリーフアーキテクチャーが人気を集めている理由

スパインリーフアーキテクチャーが人気を集めている理由

現代のデータセンターではクラウドとコンテナ化されたインフラストラクチャが普及しているため、水平方向のトラフィックが増加し続けています。水平方向のトラフィックはサーバーからサーバーへと横方向に伝送されます。この移行は主に、最新のアプリケーションではコンポーネントがより多くのサーバーまたはVMに分散されていることで説明されます。

水平方向のトラフィックでは、特に時間のずれが致命的なアプリケーションやデータ主導型アプリケーションの場合、低レイテンシで最適化されたトラフィック フローがパフォーマンスに不可欠です。スパインリーフ アーキテクチャーは、トラフィックが次の宛先から常に同じホップ数であることを保証しているので、レイテンシが低く予測可能になります。

STPが不要になるため、キャパシティも増加します。STPは2つのスイッチ間の冗長パスを有効にしますが、一度にアクティブにできるのは1つだけです。その結果、パスが使用過多になることがよくあります。逆に、スパインリーフ アーキテクチャーは、等コストマルチパス (ECMP) ルーティングなどのプロトコルを活用して、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をロードバランスします。

スパインリーフトポロジーは、パフォーマンスの向上に加え、スケーラビリティも向上します。スパイン スイッチをさらに追加して各リーフに接続することで、キャパシティを増やすことができます。同様に、ポート密度が問題になった場合は、新しいリーフ スイッチをシームレスに挿入できます。どちらの場合でも、このようなインフラストラクチャの「スケールアウト」では、ネットワークの再設計は必要なく、ダウンタイムも発生しません。

HPE Aruba Networking CXスイッチによるスパインリーフ アーキテクチャーの構築

HPE Aruba Networking CXスイッチによるスパインリーフ アーキテクチャーの構築

HPE Aruba Networking CXスイッチング ポートフォリオは、スパインリーフ ファブリックを含む最新のデータセンター環境の進化する複雑な要求に対応するように設計されています。HPE Aruba Networking CXスイッチは、1GbEから100GbEまで実質の有線速度パフォーマンスを実現する分散型の非ブロッキング アーキテクチャーに基づいています。

スパインリーフファブリック用のHPE Aruba Networking CXスイッチには次のタイプがあります。

  • HPE Aruba Networking CX 6400: 最大28Tbpsのキャパシティを備えたモジュラー5/10スロットスイッチ
  • HPE Aruba Networking CX 8325: リーフスイッチまたはスパインスイッチに最適な、1/10/25/40/100GbE接続を備えた1Uスイッチ
  • HPE Aruba Networking CX 8320: 10GbEサーバー接続とスパインへの40GbE接続を備えた1Uリーフスイッチ
  • HPE Aruba Networking CX 8400: 最大19.2 Tbpsのキャパシティを備えたモジュラー スイッチ。さらに高いポート密度が必要なスパイン スイッチやリーフ スイッチに最適

すべてのHPE Aruba Networking CXスイッチは、強力な自動化、分析、ライブ アップグレードのサポートによりデータセンター ネットワークの管理を簡素化するクラウドネイティブ オペレーティングシステムであるAOS-CXを搭載しています。

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