క్లౌడ్ సేవల అవసరాలను తీర్చడానికి, నెట్వర్క్ క్రమంగా అండర్లే మరియు ఓవర్లేగా విభజించబడింది. అండర్లే నెట్వర్క్ అనేది సాంప్రదాయ డేటా సెంటర్లో రూటింగ్ మరియు స్విచింగ్ వంటి భౌతిక పరికరాలు, ఇది ఇప్పటికీ స్థిరత్వం అనే భావనను నమ్ముతుంది మరియు నమ్మకమైన నెట్వర్క్ డేటా ట్రాన్స్మిషన్ సామర్థ్యాలను అందిస్తుంది. ఓవర్లే అనేది VXLAN లేదా GRE ప్రోటోకాల్ ఎన్క్యాప్సులేషన్ ద్వారా సేవకు దగ్గరగా, దానిపై కప్పబడిన వ్యాపార నెట్వర్క్, ఇది వినియోగదారులకు ఉపయోగించడానికి సులభమైన నెట్వర్క్ సేవలను అందిస్తుంది. అండర్లే నెట్వర్క్ మరియు ఓఓవర్లే నెట్వర్క్ సంబంధితమైనవి మరియు విడదీయబడ్డాయి మరియు అవి ఒకదానికొకటి సంబంధించినవి మరియు స్వతంత్రంగా అభివృద్ధి చెందుతాయి.
అండర్లే నెట్వర్క్ నెట్వర్క్కు పునాది. అండర్లే నెట్వర్క్ అస్థిరంగా ఉంటే, వ్యాపారానికి SLA ఉండదు. మూడు-పొరల నెట్వర్క్ ఆర్కిటెక్చర్ మరియు ఫ్యాట్-ట్రీ నెట్వర్క్ ఆర్కిటెక్చర్ తర్వాత, డేటా సెంటర్ నెట్వర్క్ ఆర్కిటెక్చర్ స్పైన్-లీఫ్ ఆర్కిటెక్చర్కు మారుతోంది, ఇది CLOS నెట్వర్క్ మోడల్ యొక్క మూడవ అప్లికేషన్కు నాంది పలికింది.
సాంప్రదాయ డేటా సెంటర్ నెట్వర్క్ ఆర్కిటెక్చర్
మూడు పొరల డిజైన్
2004 నుండి 2007 వరకు, డేటా సెంటర్లలో త్రీ-టైర్ నెట్వర్క్ ఆర్కిటెక్చర్ బాగా ప్రాచుర్యం పొందింది. దీనికి మూడు పొరలు ఉన్నాయి: కోర్ లేయర్ (నెట్వర్క్ యొక్క హై-స్పీడ్ స్విచింగ్ బ్యాక్బోన్), అగ్రిగేషన్ లేయర్ (ఇది పాలసీ-ఆధారిత కనెక్టివిటీని అందిస్తుంది) మరియు యాక్సెస్ లేయర్ (ఇది వర్క్స్టేషన్లను నెట్వర్క్కు కలుపుతుంది). మోడల్ ఈ క్రింది విధంగా ఉంది:
మూడు-పొరల నెట్వర్క్ ఆర్కిటెక్చర్
కోర్ లేయర్: కోర్ స్విచ్లు డేటా సెంటర్ లోపల మరియు వెలుపల ప్యాకెట్ల యొక్క హై-స్పీడ్ ఫార్వార్డింగ్, బహుళ అగ్రిగేషన్ లేయర్లకు కనెక్టివిటీ మరియు సాధారణంగా మొత్తం నెట్వర్క్కు సేవలందించే స్థితిస్థాపక L3 రూటింగ్ నెట్వర్క్ను అందిస్తాయి.
అగ్రిగేషన్ లేయర్: అగ్రిగేషన్ స్విచ్ యాక్సెస్ స్విచ్కి కనెక్ట్ అవుతుంది మరియు ఫైర్వాల్, SSL ఆఫ్లోడ్, ఇంట్రూషన్ డిటెక్షన్, నెట్వర్క్ విశ్లేషణ మొదలైన ఇతర సేవలను అందిస్తుంది.
యాక్సెస్ లేయర్: యాక్సెస్ స్విచ్లు సాధారణంగా ర్యాక్ పైభాగంలో ఉంటాయి, కాబట్టి వాటిని ToR (టాప్ ఆఫ్ ర్యాక్) స్విచ్లు అని కూడా పిలుస్తారు మరియు అవి భౌతికంగా సర్వర్లకు కనెక్ట్ అవుతాయి.
సాధారణంగా, అగ్రిగేషన్ స్విచ్ అనేది L2 మరియు L3 నెట్వర్క్ల మధ్య సరిహద్దు బిందువు: L2 నెట్వర్క్ అగ్రిగేషన్ స్విచ్ క్రింద ఉంటుంది మరియు L3 నెట్వర్క్ పైన ఉంటుంది. ప్రతి గ్రూప్ అగ్రిగేషన్ స్విచ్లు పాయింట్ ఆఫ్ డెలివరీ (POD)ను నిర్వహిస్తాయి మరియు ప్రతి POD ఒక స్వతంత్ర VLAN నెట్వర్క్.
నెట్వర్క్ లూప్ మరియు స్పానింగ్ ట్రీ ప్రోటోకాల్
లూప్లు ఏర్పడటానికి కారణం అస్పష్టమైన గమ్యస్థాన మార్గాల వల్ల కలిగే గందరగోళం. వినియోగదారులు నెట్వర్క్లను నిర్మించినప్పుడు, విశ్వసనీయతను నిర్ధారించడానికి, వారు సాధారణంగా అనవసరమైన పరికరాలు మరియు అనవసరమైన లింక్లను ఉపయోగిస్తారు, తద్వారా లూప్లు అనివార్యంగా ఏర్పడతాయి. లేయర్ 2 నెట్వర్క్ ఒకే ప్రసార డొమైన్లో ఉంటుంది మరియు ప్రసార ప్యాకెట్లు లూప్లో పదే పదే ప్రసారం చేయబడతాయి, ప్రసార తుఫాను ఏర్పడుతుంది, ఇది పోర్ట్ అడ్డంకి మరియు పరికరాల పక్షవాతానికి తక్షణం కారణమవుతుంది. అందువల్ల, ప్రసార తుఫానులను నివారించడానికి, లూప్లు ఏర్పడకుండా నిరోధించడం అవసరం.
లూప్లు ఏర్పడకుండా నిరోధించడానికి మరియు విశ్వసనీయతను నిర్ధారించడానికి, పునరావృత పరికరాలు మరియు పునరావృత లింక్లను బ్యాకప్ పరికరాలు మరియు బ్యాకప్ లింక్లుగా మార్చడం మాత్రమే సాధ్యమవుతుంది. అంటే, పునరావృత పరికర పోర్ట్లు మరియు లింక్లు సాధారణ పరిస్థితులలో బ్లాక్ చేయబడతాయి మరియు డేటా ప్యాకెట్ల ఫార్వార్డింగ్లో పాల్గొనవు. ప్రస్తుత ఫార్వార్డింగ్ పరికరం, పోర్ట్, లింక్ వైఫల్యం ఫలితంగా నెట్వర్క్ రద్దీ, పునరావృత పరికర పోర్ట్లు మరియు లింక్లు తెరవబడినప్పుడు మాత్రమే, నెట్వర్క్ను సాధారణ స్థితికి పునరుద్ధరించవచ్చు. ఈ ఆటోమేటిక్ నియంత్రణ స్పానింగ్ ట్రీ ప్రోటోకాల్ (STP) ద్వారా అమలు చేయబడుతుంది.
స్పానింగ్ ట్రీ ప్రోటోకాల్ యాక్సెస్ లేయర్ మరియు సింక్ లేయర్ మధ్య పనిచేస్తుంది మరియు దాని ప్రధాన భాగంలో ప్రతి STP-ఎనేబుల్డ్ బ్రిడ్జ్పై నడుస్తున్న స్పానింగ్ ట్రీ అల్గోరిథం ఉంటుంది, ఇది రిడండెంట్ పాత్ల సమక్షంలో లూప్లను బ్రిడ్జింగ్ చేయకుండా ఉండటానికి ప్రత్యేకంగా రూపొందించబడింది. STP సందేశాలను ఫార్వార్డ్ చేయడానికి ఉత్తమ డేటా పాత్ను ఎంచుకుంటుంది మరియు స్పానింగ్ ట్రీలో భాగం కాని లింక్లను అనుమతించదు, ఏదైనా రెండు నెట్వర్క్ నోడ్ల మధ్య ఒక యాక్టివ్ పాత్ను మాత్రమే వదిలివేస్తుంది మరియు మరొక అప్లింక్ బ్లాక్ చేయబడుతుంది.
STP కి చాలా ప్రయోజనాలు ఉన్నాయి: ఇది సరళమైనది, ప్లగ్-అండ్-ప్లే, మరియు చాలా తక్కువ కాన్ఫిగరేషన్ అవసరం. ప్రతి పాడ్లోని యంత్రాలు ఒకే VLAN కి చెందినవి, కాబట్టి సర్వర్ IP చిరునామా మరియు గేట్వేను సవరించకుండా పాడ్లోని స్థానాన్ని ఏకపక్షంగా మైగ్రేట్ చేయవచ్చు.
అయితే, STP ద్వారా సమాంతర ఫార్వార్డింగ్ మార్గాలు ఉపయోగించబడవు, ఇది ఎల్లప్పుడూ VLAN లోపల పునరావృత మార్గాలను నిలిపివేస్తుంది. STP యొక్క ప్రతికూలతలు:
1. టోపోలాజీ నెమ్మదిగా కన్వర్జెన్స్ కావడం. నెట్వర్క్ టోపోలాజీ మారినప్పుడు, స్పానింగ్ ట్రీ ప్రోటోకాల్ టోపోలాజీ కన్వర్జెన్స్ను పూర్తి చేయడానికి 50-52 సెకన్లు పడుతుంది.
2, లోడ్ బ్యాలెన్సింగ్ ఫంక్షన్ను అందించలేవు. నెట్వర్క్లో లూప్ ఉన్నప్పుడు, స్పానింగ్ ట్రీ ప్రోటోకాల్ కేవలం లూప్ను బ్లాక్ చేయగలదు, తద్వారా లింక్ డేటా ప్యాకెట్లను ఫార్వార్డ్ చేయదు, నెట్వర్క్ వనరులను వృధా చేస్తుంది.
వర్చువలైజేషన్ మరియు తూర్పు-పడమర ట్రాఫిక్ సవాళ్లు
2010 తర్వాత, కంప్యూటింగ్ మరియు నిల్వ వనరుల వినియోగాన్ని మెరుగుపరచడానికి, డేటా సెంటర్లు వర్చువలైజేషన్ టెక్నాలజీని స్వీకరించడం ప్రారంభించాయి మరియు నెట్వర్క్లో పెద్ద సంఖ్యలో వర్చువల్ మిషన్లు కనిపించడం ప్రారంభించాయి. వర్చువల్ టెక్నాలజీ సర్వర్ను బహుళ లాజికల్ సర్వర్లుగా మారుస్తుంది, ప్రతి VM స్వతంత్రంగా అమలు చేయగలదు, దాని స్వంత OS, APP, దాని స్వంత స్వతంత్ర MAC చిరునామా మరియు IP చిరునామాను కలిగి ఉంటుంది మరియు అవి సర్వర్ లోపల ఉన్న వర్చువల్ స్విచ్ (vSwitch) ద్వారా బాహ్య ఎంటిటీకి కనెక్ట్ అవుతాయి.
వర్చువలైజేషన్కు ఒక సహచర అవసరం ఉంది: వర్చువల్ మిషన్ల ప్రత్యక్ష వలస, వర్చువల్ మిషన్లలో సేవల సాధారణ ఆపరేషన్ను కొనసాగిస్తూ ఒక భౌతిక సర్వర్ నుండి మరొక భౌతిక సర్వర్కు వర్చువల్ మిషన్ల వ్యవస్థను తరలించే సామర్థ్యం. ఈ ప్రక్రియ తుది వినియోగదారులకు సున్నితంగా ఉండదు, నిర్వాహకులు సర్వర్ వనరులను సరళంగా కేటాయించవచ్చు లేదా వినియోగదారుల సాధారణ వినియోగాన్ని ప్రభావితం చేయకుండా భౌతిక సర్వర్లను రిపేర్ చేయవచ్చు మరియు అప్గ్రేడ్ చేయవచ్చు.
మైగ్రేషన్ సమయంలో సేవకు అంతరాయం కలగకుండా చూసుకోవడానికి, మైగ్రేషన్ సమయంలో వర్చువల్ మెషిన్ యొక్క IP చిరునామా మారకుండా ఉండటమే కాకుండా, వర్చువల్ మెషిన్ యొక్క రన్నింగ్ స్థితి (TCP సెషన్ స్థితి వంటివి) కూడా నిర్వహించబడాలి, కాబట్టి వర్చువల్ మెషిన్ యొక్క డైనమిక్ మైగ్రేషన్ అదే లేయర్ 2 డొమైన్లో మాత్రమే నిర్వహించబడుతుంది, కానీ లేయర్ 2 డొమైన్ మైగ్రేషన్ అంతటా కాదు. ఇది యాక్సెస్ లేయర్ నుండి కోర్ లేయర్కు పెద్ద L2 డొమైన్ల అవసరాన్ని సృష్టిస్తుంది.
సాంప్రదాయ లార్జ్ లేయర్ 2 నెట్వర్క్ ఆర్కిటెక్చర్లో L2 మరియు L3 మధ్య విభజన స్థానం కోర్ స్విచ్ వద్ద ఉంది మరియు కోర్ స్విచ్ క్రింద ఉన్న డేటా సెంటర్ పూర్తి ప్రసార డొమైన్, అంటే L2 నెట్వర్క్. ఈ విధంగా, ఇది పరికర విస్తరణ మరియు స్థాన వలస యొక్క ఏకపక్షతను గ్రహించగలదు మరియు దీనికి IP మరియు గేట్వే యొక్క కాన్ఫిగరేషన్ను సవరించాల్సిన అవసరం లేదు. విభిన్న L2 నెట్వర్క్లు (VLans) కోర్ స్విచ్ల ద్వారా మళ్ళించబడతాయి. అయితే, ఈ ఆర్కిటెక్చర్ కింద ఉన్న కోర్ స్విచ్ భారీ MAC మరియు ARP పట్టికను నిర్వహించాల్సిన అవసరం ఉంది, ఇది కోర్ స్విచ్ యొక్క సామర్థ్యం కోసం అధిక అవసరాలను ముందుకు తెస్తుంది. అదనంగా, యాక్సెస్ స్విచ్ (TOR) మొత్తం నెట్వర్క్ యొక్క స్కేల్ను కూడా పరిమితం చేస్తుంది. ఇవి చివరికి నెట్వర్క్ యొక్క స్కేల్, నెట్వర్క్ విస్తరణ మరియు సాగే సామర్థ్యాన్ని పరిమితం చేస్తాయి, షెడ్యూలింగ్ యొక్క మూడు లేయర్లలో ఆలస్యం సమస్య, భవిష్యత్ వ్యాపారం యొక్క అవసరాలను తీర్చలేవు.
మరోవైపు, వర్చువలైజేషన్ టెక్నాలజీ ద్వారా తీసుకురాబడిన తూర్పు-పడమర ట్రాఫిక్ సాంప్రదాయ మూడు-పొరల నెట్వర్క్కు కూడా సవాళ్లను తెస్తుంది. డేటా సెంటర్ ట్రాఫిక్ను విస్తృతంగా ఈ క్రింది వర్గాలుగా విభజించవచ్చు:
ఉత్తర-దక్షిణ ట్రాఫిక్:డేటా సెంటర్ మరియు డేటా సెంటర్ సర్వర్ వెలుపల ఉన్న క్లయింట్ల మధ్య ట్రాఫిక్, లేదా డేటా సెంటర్ సర్వర్ నుండి ఇంటర్నెట్కు ట్రాఫిక్.
తూర్పు-పడమర ట్రాఫిక్:డేటా సెంటర్లోని సర్వర్ల మధ్య ట్రాఫిక్, అలాగే వివిధ డేటా సెంటర్ల మధ్య ట్రాఫిక్, డేటా సెంటర్ల మధ్య విపత్తు పునరుద్ధరణ, ప్రైవేట్ మరియు పబ్లిక్ క్లౌడ్ల మధ్య కమ్యూనికేషన్ వంటివి.
వర్చువలైజేషన్ టెక్నాలజీ పరిచయం అప్లికేషన్ల విస్తరణను మరింత పంపిణీ చేస్తుంది మరియు "దుష్ప్రభావం" ఏమిటంటే తూర్పు-పడమర ట్రాఫిక్ పెరుగుతోంది.
సాంప్రదాయ మూడు-స్థాయి నిర్మాణాలు సాధారణంగా ఉత్తర-దక్షిణ ట్రాఫిక్ కోసం రూపొందించబడ్డాయి.దీనిని తూర్పు-పడమర ట్రాఫిక్ కోసం ఉపయోగించగలిగినప్పటికీ, చివరికి అవసరమైన విధంగా పనిచేయడంలో విఫలం కావచ్చు.
సాంప్రదాయ త్రీ-టైర్ ఆర్కిటెక్చర్ vs. స్పైన్-లీఫ్ ఆర్కిటెక్చర్
మూడు-స్థాయి నిర్మాణంలో, తూర్పు-పడమర ట్రాఫిక్ను అగ్రిగేషన్ మరియు కోర్ లేయర్లలోని పరికరాల ద్వారా ఫార్వార్డ్ చేయాలి. అనవసరంగా అనేక నోడ్ల గుండా వెళుతుంది. (సర్వర్ -> యాక్సెస్ -> అగ్రిగేషన్ -> కోర్ స్విచ్ -> అగ్రిగేషన్ -> యాక్సెస్ స్విచ్ -> సర్వర్)
అందువల్ల, తూర్పు-పడమర ట్రాఫిక్లో ఎక్కువ భాగం సాంప్రదాయ త్రీ-టైర్ నెట్వర్క్ ఆర్కిటెక్చర్ ద్వారా నడుస్తుంటే, అదే స్విచ్ పోర్ట్కు కనెక్ట్ చేయబడిన పరికరాలు బ్యాండ్విడ్త్ కోసం పోటీ పడవచ్చు, ఫలితంగా తుది వినియోగదారులు తక్కువ ప్రతిస్పందన సమయాలను పొందుతారు.
సాంప్రదాయ మూడు-పొరల నెట్వర్క్ నిర్మాణం యొక్క ప్రతికూలతలు
సాంప్రదాయ మూడు-పొరల నెట్వర్క్ నిర్మాణంలో అనేక లోపాలు ఉన్నాయని చూడవచ్చు:
బ్యాండ్విడ్త్ వ్యర్థం:లూపింగ్ను నివారించడానికి, STP ప్రోటోకాల్ సాధారణంగా అగ్రిగేషన్ లేయర్ మరియు యాక్సెస్ లేయర్ మధ్య అమలు చేయబడుతుంది, తద్వారా యాక్సెస్ స్విచ్ యొక్క ఒక అప్లింక్ మాత్రమే నిజంగా ట్రాఫిక్ను కలిగి ఉంటుంది మరియు ఇతర అప్లింక్లు బ్లాక్ చేయబడతాయి, ఫలితంగా బ్యాండ్విడ్త్ వృధా అవుతుంది.
పెద్ద ఎత్తున నెట్వర్క్ ప్లేస్మెంట్లో ఇబ్బంది:నెట్వర్క్ స్కేల్ విస్తరణతో, డేటా సెంటర్లు వివిధ భౌగోళిక స్థానాల్లో పంపిణీ చేయబడతాయి, వర్చువల్ మిషన్లను ఎక్కడికైనా సృష్టించాలి మరియు తరలించాలి మరియు IP చిరునామాలు మరియు గేట్వేలు వంటి వాటి నెట్వర్క్ లక్షణాలు మారవు, దీనికి ఫ్యాట్ లేయర్ 2 మద్దతు అవసరం. సాంప్రదాయ నిర్మాణంలో, ఎటువంటి వలసలు నిర్వహించబడవు.
తూర్పు-పడమర ట్రాఫిక్ లేకపోవడం:మూడు-స్థాయి నెట్వర్క్ ఆర్కిటెక్చర్ ప్రధానంగా ఉత్తర-దక్షిణ ట్రాఫిక్ కోసం రూపొందించబడింది, అయితే ఇది తూర్పు-పశ్చిమ ట్రాఫిక్కు కూడా మద్దతు ఇస్తుంది, కానీ లోపాలు స్పష్టంగా ఉన్నాయి. తూర్పు-పశ్చిమ ట్రాఫిక్ ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, అగ్రిగేషన్ లేయర్ మరియు కోర్ లేయర్ స్విచ్లపై ఒత్తిడి బాగా పెరుగుతుంది మరియు నెట్వర్క్ పరిమాణం మరియు పనితీరు అగ్రిగేషన్ లేయర్ మరియు కోర్ లేయర్కు పరిమితం చేయబడుతుంది.
దీని వలన సంస్థలు ఖర్చు మరియు స్కేలబిలిటీ అనే సందిగ్ధంలో పడతాయి:పెద్ద-స్థాయి అధిక-పనితీరు గల నెట్వర్క్లకు మద్దతు ఇవ్వడానికి పెద్ద సంఖ్యలో కన్వర్జెన్స్ లేయర్ మరియు కోర్ లేయర్ పరికరాలు అవసరం, ఇది సంస్థలకు అధిక ఖర్చులను తీసుకురావడమే కాకుండా, నెట్వర్క్ను నిర్మించేటప్పుడు నెట్వర్క్ను ముందుగానే ప్లాన్ చేసుకోవాలి. నెట్వర్క్ స్కేల్ చిన్నగా ఉన్నప్పుడు, అది వనరుల వృధాకు కారణమవుతుంది మరియు నెట్వర్క్ స్కేల్ విస్తరిస్తూనే ఉన్నప్పుడు, విస్తరించడం కష్టం.
వెన్నెముక-ఆకు నెట్వర్క్ నిర్మాణం
స్పైన్-లీఫ్ నెట్వర్క్ ఆర్కిటెక్చర్ అంటే ఏమిటి?
పైన పేర్కొన్న సమస్యలకు ప్రతిస్పందనగా,స్పైన్-లీఫ్ నెట్వర్క్ ఆర్కిటెక్చర్ అనే కొత్త డేటా సెంటర్ డిజైన్ ఉద్భవించింది, దీనిని మనం లీఫ్ రిడ్జ్ నెట్వర్క్ అని పిలుస్తాము.
పేరు సూచించినట్లుగా, ఆర్కిటెక్చర్లో స్పైన్ పొర మరియు లీఫ్ పొర ఉన్నాయి, వీటిలో స్పైన్ స్విచ్లు మరియు లీఫ్ స్విచ్లు ఉన్నాయి.
వెన్నెముక-ఆకు నిర్మాణం
ప్రతి లీఫ్ స్విచ్ అన్ని రిడ్జ్ స్విచ్లకు అనుసంధానించబడి ఉంటుంది, ఇవి ఒకదానికొకటి నేరుగా కనెక్ట్ చేయబడవు, ఇది పూర్తి-మెష్ టోపోలాజీని ఏర్పరుస్తుంది.
స్పైన్-అండ్-లీఫ్లో, ఒక సర్వర్ నుండి మరొక సర్వర్కు కనెక్షన్ అదే సంఖ్యలో పరికరాల ద్వారా వెళుతుంది (సర్వర్ -> లీఫ్ -> స్పైన్ స్విచ్ -> లీఫ్ స్విచ్ -> సర్వర్), ఇది ఊహించదగిన జాప్యాన్ని నిర్ధారిస్తుంది. ఎందుకంటే ఒక ప్యాకెట్ గమ్యస్థానాన్ని చేరుకోవడానికి ఒక స్పైన్ మరియు మరొక లీఫ్ ద్వారా మాత్రమే వెళ్లాలి.
స్పైన్-లీఫ్ ఎలా పనిచేస్తుంది?
లీఫ్ స్విచ్: ఇది సాంప్రదాయ త్రీ-టైర్ ఆర్కిటెక్చర్లోని యాక్సెస్ స్విచ్కి సమానం మరియు TOR (టాప్ ఆఫ్ ర్యాక్)గా భౌతిక సర్వర్కు నేరుగా కనెక్ట్ అవుతుంది. యాక్సెస్ స్విచ్తో ఉన్న తేడా ఏమిటంటే L2/L3 నెట్వర్క్ యొక్క సరిహద్దు స్థానం ఇప్పుడు లీఫ్ స్విచ్లో ఉంది. లీఫ్ స్విచ్ 3-లేయర్ నెట్వర్క్ పైన ఉంది మరియు లీఫ్ స్విచ్ స్వతంత్ర L2 ప్రసార డొమైన్ క్రింద ఉంది, ఇది పెద్ద 2-లేయర్ నెట్వర్క్ యొక్క BUM సమస్యను పరిష్కరిస్తుంది. రెండు లీఫ్ సర్వర్లు కమ్యూనికేట్ చేయవలసి వస్తే, వారు L3 రూటింగ్ని ఉపయోగించాలి మరియు దానిని స్పైన్ స్విచ్ ద్వారా ఫార్వార్డ్ చేయాలి.
స్పైన్ స్విచ్: కోర్ స్విచ్కు సమానం. స్పైన్ మరియు లీఫ్ స్విచ్ల మధ్య బహుళ మార్గాలను డైనమిక్గా ఎంచుకోవడానికి ECMP (ఈక్వల్ కాస్ట్ మల్టీ పాత్) ఉపయోగించబడుతుంది. తేడా ఏమిటంటే, స్పైన్ ఇప్పుడు లీఫ్ స్విచ్ కోసం ఒక స్థితిస్థాపక L3 రూటింగ్ నెట్వర్క్ను అందిస్తుంది, కాబట్టి డేటా సెంటర్ యొక్క ఉత్తర-దక్షిణ ట్రాఫిక్ను నేరుగా కాకుండా స్పైన్ స్విచ్ నుండి మళ్ళించవచ్చు. ఉత్తర-దక్షిణ ట్రాఫిక్ను లీఫ్ స్విచ్కు సమాంతరంగా ఎడ్జ్ స్విచ్ నుండి WAN రౌటర్కు మళ్ళించవచ్చు.
వెన్నెముక/లీఫ్ నెట్వర్క్ ఆర్కిటెక్చర్ మరియు సాంప్రదాయ మూడు-పొరల నెట్వర్క్ ఆర్కిటెక్చర్ మధ్య పోలిక
వెన్నెముక-ఆకు యొక్క ప్రయోజనాలు
ఫ్లాట్:ఫ్లాట్ డిజైన్ సర్వర్ల మధ్య కమ్యూనికేషన్ మార్గాన్ని తగ్గిస్తుంది, ఫలితంగా తక్కువ జాప్యం ఏర్పడుతుంది, ఇది అప్లికేషన్ మరియు సేవా పనితీరును గణనీయంగా మెరుగుపరుస్తుంది.
మంచి స్కేలబిలిటీ:బ్యాండ్విడ్త్ సరిపోనప్పుడు, రిడ్జ్ స్విచ్ల సంఖ్యను పెంచడం వల్ల బ్యాండ్విడ్త్ క్షితిజ సమాంతరంగా విస్తరించవచ్చు. సర్వర్ల సంఖ్య పెరిగినప్పుడు, పోర్ట్ సాంద్రత సరిపోనట్లయితే మనం లీఫ్ స్విచ్లను జోడించవచ్చు.
ఖర్చు తగ్గింపు: ఉత్తరం వైపు మరియు దక్షిణం వైపు ట్రాఫిక్, లీఫ్ నోడ్ల నుండి నిష్క్రమించడం లేదా రిడ్జ్ నోడ్ల నుండి నిష్క్రమించడం. తూర్పు-పడమర ప్రవాహం, బహుళ మార్గాల్లో పంపిణీ చేయబడుతుంది. ఈ విధంగా, లీఫ్ రిడ్జ్ నెట్వర్క్ ఖరీదైన మాడ్యులర్ స్విచ్ల అవసరం లేకుండా స్థిర కాన్ఫిగరేషన్ స్విచ్లను ఉపయోగించవచ్చు, ఆపై ఖర్చును తగ్గించవచ్చు.
తక్కువ జాప్యం మరియు రద్దీ నివారణ:లీఫ్ రిడ్జ్ నెట్వర్క్లోని డేటా ప్రవాహాలు మూలం మరియు గమ్యస్థానంతో సంబంధం లేకుండా నెట్వర్క్ అంతటా ఒకే సంఖ్యలో హాప్లను కలిగి ఉంటాయి మరియు ఏవైనా రెండు సర్వర్లు లీఫ్ - >స్పైన్ - >లీఫ్ త్రీ-హాప్ ఒకదానికొకటి చేరుకోగలవు. ఇది మరింత ప్రత్యక్ష ట్రాఫిక్ మార్గాన్ని ఏర్పాటు చేస్తుంది, ఇది పనితీరును మెరుగుపరుస్తుంది మరియు అడ్డంకులను తగ్గిస్తుంది.
అధిక భద్రత మరియు లభ్యత:STP ప్రోటోకాల్ సాంప్రదాయ త్రీ-టైర్ నెట్వర్క్ ఆర్కిటెక్చర్లో ఉపయోగించబడుతుంది మరియు ఒక పరికరం విఫలమైనప్పుడు, అది తిరిగి కదలడానికి దారితీస్తుంది, ఇది నెట్వర్క్ పనితీరును లేదా వైఫల్యాన్ని కూడా ప్రభావితం చేస్తుంది. లీఫ్-రిడ్జ్ ఆర్కిటెక్చర్లో, ఒక పరికరం విఫలమైనప్పుడు, తిరిగి కదలవలసిన అవసరం ఉండదు మరియు ట్రాఫిక్ ఇతర సాధారణ మార్గాల గుండా వెళుతూనే ఉంటుంది. నెట్వర్క్ కనెక్టివిటీ ప్రభావితం కాదు మరియు బ్యాండ్విడ్త్ ఒక మార్గం ద్వారా మాత్రమే తగ్గించబడుతుంది, తక్కువ పనితీరు ప్రభావంతో.
SDN వంటి కేంద్రీకృత నెట్వర్క్ నిర్వహణ ప్లాట్ఫారమ్లను ఉపయోగించే వాతావరణాలకు ECMP ద్వారా లోడ్ బ్యాలెన్సింగ్ బాగా సరిపోతుంది. బ్లాక్ లేదా లింక్ వైఫల్యం సంభవించినప్పుడు ట్రాఫిక్ యొక్క కాన్ఫిగరేషన్, నిర్వహణ మరియు రీ-రూటింగ్ను సులభతరం చేయడానికి SDN అనుమతిస్తుంది, ఇంటెలిజెంట్ లోడ్ బ్యాలెన్సింగ్ ఫుల్ మెష్ టోపోలాజీని కాన్ఫిగర్ చేయడానికి మరియు నిర్వహించడానికి సాపేక్షంగా సులభమైన మార్గంగా చేస్తుంది.
అయితే, వెన్నెముక-ఆకు నిర్మాణం కొన్ని పరిమితులను కలిగి ఉంది:
ఒక ప్రతికూలత ఏమిటంటే స్విచ్ల సంఖ్య నెట్వర్క్ పరిమాణాన్ని పెంచుతుంది. లీఫ్ రిడ్జ్ నెట్వర్క్ ఆర్కిటెక్చర్ యొక్క డేటా సెంటర్ క్లయింట్ల సంఖ్యకు అనులోమానుపాతంలో స్విచ్లు మరియు నెట్వర్క్ పరికరాలను పెంచాలి. హోస్ట్ల సంఖ్య పెరిగేకొద్దీ, రిడ్జ్ స్విచ్కు అప్లింక్ చేయడానికి పెద్ద సంఖ్యలో లీఫ్ స్విచ్లు అవసరమవుతాయి.
రిడ్జ్ మరియు లీఫ్ స్విచ్ల యొక్క ప్రత్యక్ష ఇంటర్కనెక్షన్కు సరిపోలిక అవసరం మరియు సాధారణంగా, లీఫ్ మరియు రిడ్జ్ స్విచ్ల మధ్య సహేతుకమైన బ్యాండ్విడ్త్ నిష్పత్తి 3:1 మించకూడదు.
ఉదాహరణకు, లీఫ్ స్విచ్లో 48 10Gbps రేట్ క్లయింట్లు ఉన్నాయి, దీని మొత్తం పోర్ట్ సామర్థ్యం 480Gb/s. ప్రతి లీఫ్ స్విచ్ యొక్క నాలుగు 40G అప్లింక్ పోర్ట్లు 40G రిడ్జ్ స్విచ్కి కనెక్ట్ చేయబడితే, అది 160Gb/s అప్లింక్ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది. నిష్పత్తి 480:160, లేదా 3:1. డేటా సెంటర్ అప్లింక్లు సాధారణంగా 40G లేదా 100G మరియు కాలక్రమేణా 40G (Nx 40G) ప్రారంభ స్థానం నుండి 100G (Nx 100G)కి తరలించబడతాయి. పోర్ట్ లింక్ను బ్లాక్ చేయకుండా ఉండటానికి అప్లింక్ ఎల్లప్పుడూ డౌన్లింక్ కంటే వేగంగా నడుస్తుందని గమనించడం ముఖ్యం.
స్పైన్-లీఫ్ నెట్వర్క్లకు కూడా స్పష్టమైన వైరింగ్ అవసరాలు ఉన్నాయి. ప్రతి లీఫ్ నోడ్ను ప్రతి స్పైన్ స్విచ్కు కనెక్ట్ చేయాలి కాబట్టి, మనం మరిన్ని రాగి లేదా ఫైబర్ ఆప్టిక్ కేబుల్లను వేయాలి. ఇంటర్కనెక్ట్ దూరం ఖర్చును పెంచుతుంది. ఇంటర్కనెక్ట్ చేయబడిన స్విచ్ల మధ్య దూరాన్ని బట్టి, స్పైన్-లీఫ్ ఆర్కిటెక్చర్కు అవసరమైన హై-ఎండ్ ఆప్టికల్ మాడ్యూళ్ల సంఖ్య సాంప్రదాయ త్రీ-టైర్ ఆర్కిటెక్చర్ కంటే పది రెట్లు ఎక్కువగా ఉంటుంది, ఇది మొత్తం విస్తరణ ఖర్చును పెంచుతుంది. అయితే, ఇది ఆప్టికల్ మాడ్యూల్ మార్కెట్ వృద్ధికి దారితీసింది, ముఖ్యంగా 100G మరియు 400G వంటి హై స్పీడ్ ఆప్టికల్ మాడ్యూళ్లకు.
పోస్ట్ సమయం: జనవరి-26-2026
