スキルの経験：データセンターの配線を改善する方法

ほとんどのデータセンターに足を踏み入れると、管理者はまず面倒な配線について最初に謝罪します。配線は簡単です - ケーブルでサーバーをネットワークスイッチに接続します。しかし、ケーブルは「吊り下げ面」のように配置されているため、キャビネットのスペース使用率や審美性に影響を与えます。私たちは物事がこの点までどのように進化したかを理解していますが、この結果の根本的な原因を特定することはできません。この混乱は技術の絶え間ない進化の結果ですか？さらに重要なのは、データセンターのケーブル配線をどのように改善するのですか。

この記事では、3つの主な課題から始め、データセンターのケーブルインフラストラクチャを設計および実装する方法について説明します。トポロジ、数量、およびケーブルの種類です。

データセンターのトポロジ

データセンターの配線は、従来の建物の配線とは異なります。 2つか4つの端子しかない通常のオフィスとは異なり、1つのキャビネットで24、48、96、またはそれ以上のネットワークケーブルまたはファイバ接続が必要になる場合があります。

データセンター配線の3つの基本的な方法：

1.ポイントツーポイント

2.エンドオブコンバージェンス

3.キャビネットトップのコンバージェンス（光ファイバーを使用）スイッチ）

2地点間配線を導入します。これは、データセンターが長年使用してきた配線方法であり、その結果は以前に見たとおりです - 混乱。ポイントツーポイントとは、必要に応じて、ケーブルを床下、空中（配線されているかどうかにかかわらず）、またはサーバーキャビネットから引き出すことを意味します。ケーブルは通常その場で作られるか、既存のリンクを直接使用します。古いケーブルは通常取り外したりマークを付けたりしないため、追跡や発見が難しくなり、データセンターの担当者を「軽食」環境に維持する必要があります。サーバーとジャンパーはケーブルの配線を混乱させる可能性があり、高密度ネットワークスイッチがキャビネットまたは他の場所に設置されている場合、形式はより厳しくなります。つまり、ピアツーピアモードはデータセンターには向いていません。

行末集約アーキテクチャ

行末収束は、 "地域収束"とも呼ばれ、近年データセンターで一般的に行われている配線方法です。 End-of-Lineケーブリングアーキテクチャでは、サーバキャビネットのセット全体の接続を容易にするために、パッチパネルとアグリゲーションスイッチを通常同じキャビネットの列の端に配置することがあります。パッチパネルは各スロットに取り付けられ、固定ケーブルはこれらのラックを介して対応するアグリゲーションキャビネットに接続されます。他のケーブルは、通常、光ファイバであり、アグリゲーションレイヤ機器をコアネットワーク、別名、メインの分散フレームワークまたはエリアに接続するために使用されます。データセンターの標準的な「スタートポロジ」を圧縮したものと考えることができます。サーバーキャビネットはオフィスのようなもので、アグリゲーションキャビネットは中間配信フレーム（IDF）または通信室（TR）です。

行末コンバージェンスを使用すると、サーバーを接続先のパッチパネルに接続し、次にパッチパネルを対応するアグリゲーションレイヤスイッチに接続するだけで、ハードウェアを追加するのが簡単になります。各接続に2つの短いジャンパが必要です。これは、将来の設置やメンテナンスにも役立ちます。

同様に、アクセスレイヤスイッチは光ファイバを介してコアネットワークに接続されているため、インストールプロセス全体では単純なジャンパだけが必要です。すべてのパッチパネルには追跡が容易なラベルがあり、関連情報を記録する文書は読みやすいので、「行末」の集約によって必要なジャンパの長さが最小限に抑えられます。それだけでなく、長いケーブルは必要なくなったので、古くて長くて劣ったケーブルを保管する理由はありません。これにより、ジャンパの互換性の問題によるシステムパフォーマンスの低下が回避されます。

Casing Convergenceアーキテクチャ

Casing Convergenceは最新の配線方法ですが、行末コンバージェンスの変形として見ることができます。ラックオブトップのコンバージェンスはサーバー構成の密度によって異なります。データセンターのケーブル接続アーキテクチャに適した配線方法を選択する方法について説明します。キャビネットにサーバーがいっぱいある場合は、各キャビネットにアクセスレイヤスイッチを設置することをお勧めしますサーバーにデュアルNICがあり、フォールトトレランスの要件がある場合は、スイッチをもう1台設置することを検討してください。通常、システム管理用に下位スイッチが設置されます。すべてのスイッチは、End-of-Line集約と同様に、ファイバパッチケーブルを介してコアネットワークに接続されています。したがって、キャビネット上部の効果は行末の効果と同じですが、拡張にはさらに役立ちます。実際のニーズに応じて各キャビネットに安価なスイッチを取り付けることができ、再構成によって移行を完了することもできます。単一スイッチの障害による影響は、回線の終端にある大きなスイッチの障害よりはるかに少なくなります。

特定のモデルスイッチを必要とするブレードサーバーに遭遇した場合は、キャビネットの上部が最善の選択です。この場合、ファイバをコアネットワークに接続するだけです。したがって、各キャビネットに同じファイバデバイスがある限り、ネットワークアグリゲーションを実現できます。 「ハイブリッド」インストールに遭遇することもありますが、全体的な構造は影響を受けないので、異なるブレードを異なるスイッチに接続するだけで済みます。一般に、通常の光ファイバー機器は高性能用途を満たすことができる。

最適なデータセンターケーブル接続アーキテクチャの選択

行末またはキャビネット上部の選択方法は、デバイスの密度、アプリケーションのスループット要件、およびハードウェア接続の詳細によって異なります。大規模なデータセンターでは、2つの設計アプローチで、アプリケーションのさまざまな分野で長所を活用できます。全体的なトレンドは光ファイバアプリケーションに偏っており、ケーブルアーキテクチャの選択はすべての鍵となる「オンデマンド」に基づいています。

ストレージネットワークは長年ファイバチャネル接続を使用しており、キャビネットトップで構築されています。ストレージエリアネットワーク（SAN）では、ファイバーパッチコードがパッチパネルをストレージ接続スイッチに接続します。しかし、これにはキャビネットごとに追加のネットワークが必要です。このようなソリューションは、費用対効果があまり高くありません。

最新のトレンドは、ファイバーチャネルオーバーイーサネット（FCoE）です。これにより、SAN接続でトランスポートネットワークと同じトポロジを使用し、ファイバーパスを使用することができます。 FCoEは、物理的な回線要件を軽減し、帯域幅を拡大し、SAN管理を統合してネットワークを集約します。現在FCoEはまだ初期段階にあり、すべての製造元がこのモデルに対応しているわけではありません。また、ネットワークケーブルの機能に応じて、ストレージの接続方法はハードウェアのネットワーク接続要件およびその他の要因によって異なります。それにもかかわらず、FCoEは近い将来メーカーによってサポートされる共通の標準になるかもしれません。

著者：ロバートE.マクファーレン翻訳：陳Dewen
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