Basic HTML Version
[ 18 ] Tháng 3
–
4 2013
T
RUNG TÂM DỮ LIỆU
Tổ chức trung tâm dữ liệu
hiệu quả với kiến trúc VToR
M
ột trung tâm dữ liệu (TTDL)
được tổ chức tốt phải có độ
sẵn sàng cao nhằm thỏa mãn
những yêu cầu lưu trữ linh hoạt, các ứng
dụng mới, đồng thời đáp ứng nhu cầu
chuyển đổi của doanh nghiệp và khách
hàng của họ. Hiệu suất sử dụng không
gian, độ trễ thấp và quản lý năng lượng
hiệu quả là những yếu tố đảm bảo một
TTDL được tổ chức tốt. Trong bài viết
này, chúng tôi sẽ đề cập về khái niệm
Ethernet fabric
và vai trò của kiến trúc
VToR (Virtual Top-of-Rack) trong việc
nâng cao hiệu quả tổ chức TTDL.
Fabric Ethernet
Mạng Ethernet thông thường bao gồm
một hệ thống phân cấp nhiều tầng,
thường bị quá tải băng thông tại mỗi
tầng. Mô hình này thường được dùng để
thiết kế mạng Fast Ethernet, client-server
tốc độ 1 Gbps, nơi thường sử dụng thiết
bị switch Ethernet tốc độ 10 Gbps.
Phương thức truyền dữ liệu trong
kiến trúc mạng ba tầng truyền thống
làm tăng độ trễ kết nối từ
server
đến
server
, cản trở sự di chuyển của các máy
ảo trong mạng và đòi hỏi việc quản lý
hệ thống mạng phức tạp hơn. Trong khi
đó,
Ethernet fabric
tạo nên một tài nguyên
Với những ưu điểm: độ trễ thấp, độ sẵn sàng cao, chi phí
thấp và hỗ trợ nhu cầu mở rộng cơ sở hạ tầng, Ethernet
fabric và kiến trúc VToR là những giải pháp thông minh giúp
nâng cao hiệu quả tổ chức TTDL
Core Router
Aggregation Router
Access Switch
Equipment
Rack Server
10 Gig Server
CORE
AGGREGATION
ACCESS
EQUIPMENT
RACK
FLOW OF DATA
Hình 1: Phương thức truyền dữ liệu trong kiến trúc mạng ba tầng truyền thống
mạng linh động, dễ dàng đáp ứng nhu
cầu di chuyển của các máy ảo và lượng
băng thông lớn trong môi trường TTDL
ảo hóa.
Thuật ngữ
“Ethernet fabric”
đề cập
đến sự phát triển của mạng Ethernet
từ mô hình mạng ba tầng truyền thống
đến kiến trúc mạng
mesh
ngang hàng
layer 2
. Với mô hình ba tầng truyền
thống trong trung tâm dữ liệu (TTDL)
không sử dụng công nghệ ảo hóa, hầu
hết các luồng dữ liệu được truyền từ
“trên xuống dưới”
–nghĩa là từ server đến
người dùng, hoặc từ
server
đến
storage
bằng cách sử dụng các
router
. Trong môi
trường TTDL ảo hóa mật độ cao, các
luồng dữ liệu rất lớn được truyền ngang
hàng từ
“bên này sang bên kia”
–truyền từ
server
đến
server
thông qua đường trục
rút ngắn.
Ethernet fabric
có giá thành thấp, tốc
độ cao, độ trễ thấp, ít thất thoát dữ liệu
hơn và hỗ trợ khả năng mở rộng cơ sở
hạ tầng mạng.
Ethernet fabric
có thể cung
cấp một kết nối 1 Gbps hoặc 10 Gbps,
cho phép các
server
có thể tính toán và
lưu trữ dữ liệu nhằm tối đa hóa năng lực
tích hợp với chi phí hiệu quả nhất.
Ethernet fabric
là một thiết kế mạng
thông minh cho phép các thiết bị
router
hoặc
switch layer 3
có thể giao tiếp với
nhau nhằm xác định đường đi ngắn
nhất trong hệ thống mạng; chúng còn có
khả năng mở rộng khi cần tăng số lượng
server
. Ứng dụng này cung cấp độ tin
cậy tuyệt đối và băng thông sẵn sàng để
người dùng có thể sử dụng bất cứ thời
điểm nào.
Kiến trúc Virtual Top of Rack
Virtual Top of Rack (VToR)
là một kiến
trúc TTDL được thiết kế nhằm cung cấp
kiến trúc
Ethernet fabric
ngang hàng, với
độ trễ thấp, chi phí thấp và ít tiêu hao
điện năng.
Chi phí thấp, tiết kiệm điện năng
Trong kiến trúc này, các
switch ToR
(Top of Rack)
truyền thống tại mỗi tủ
rack được thay thế bằng một
patch panel
(phiến đấu nối)
và kết nối thẳng đến
core
router.
Thiết kế này tiết kiệm chi phí cho
hệ thống làm mát, giảm tiêu hao điện
năng và chi phí mua sắm thiết bị
switch
tại mỗi tủ rack so với kiến trúc ToR
thông thường.
Độ sẵn sàng cao
Bên cạnh đó, việc loại bỏ những thiết bị
switch
tại mỗi tủ rack cũng giúp loại bỏ
các lỗi tiềm tàng do những
switch
này
gây ra (như quá tải nguồn điện, lỗi phần
cứng), giúp tăng cường độ sẵn sàng cho
TTDL và đơn giản hóa kiến trúc kết nối
ngang hàng.
Độ trễ thấp
Khả năng giảm độ trễ truyền dẫn dữ
liệu cũng là một ưu thế lớn của kiến trúc
VToR. Thông thường trước khi dữ liệu
được truyền đi, các thiết bị định tuyến
sẽ kiểm tra và xác định đường đi cho gói
tin. Quá trình này chính là nguyên nhân
làm tăng độ trễ đường truyền. Kiến
trúc VToR thực hiện việc chuyển mạch
và định tuyến trong cùng một
chassis
tại tầng
core
, giúp loại bỏ quá trình tính
toán và định tuyến đường đi giữa hai
thiết bị định tuyến, đồng thời loại bỏ
khoảng cách giữa các
switch
và nhờ đó,
giảm thiểu tối đa độ trễ đường truyền.
Công nghệ đa kết nối
Nhiều giải pháp VToR trên thị trường
hiện nay thường hướng đến việc dùng
cáp đồng thay vì cáp quang. Thực tế,