క్లౌడ్ సేవల అవసరాలను తీర్చడానికి, నెట్వర్క్ను క్రమంగా అండర్లే మరియు ఓవర్లేగా విభజిస్తున్నారు. అండర్లే నెట్వర్క్ అనేది సాంప్రదాయ డేటా సెంటర్లోని రూటింగ్ మరియు స్విచింగ్ వంటి భౌతిక పరికరాలు, ఇది స్థిరత్వం అనే భావనను విశ్వసిస్తూ, నమ్మకమైన నెట్వర్క్ డేటా ప్రసార సామర్థ్యాలను అందిస్తుంది. ఓవర్లే అనేది దానిపై పొందుపరచబడిన వ్యాపార నెట్వర్క్, ఇది సేవకు మరింత దగ్గరగా ఉంటుంది. ఇది VXLAN లేదా GRE ప్రోటోకాల్ ఎన్క్యాప్సులేషన్ ద్వారా, వినియోగదారులకు సులభంగా ఉపయోగించగల నెట్వర్క్ సేవలను అందిస్తుంది. అండర్లే నెట్వర్క్ మరియు ఓవర్లే నెట్వర్క్ ఒకదానికొకటి సంబంధం కలిగి ఉండి, స్వతంత్రంగా అభివృద్ధి చెందగలవు.
అండర్లే నెట్వర్క్ అనేది 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 అనువర్తనానికి నాంది పలికింది.
సాంప్రదాయ డేటా సెంటర్ నెట్వర్క్ నిర్మాణం
మూడు పొరల డిజైన్
2004 నుండి 2007 వరకు, డేటా సెంటర్లలో త్రీ-టైర్ నెట్వర్క్ ఆర్కిటెక్చర్ చాలా ప్రాచుర్యం పొందింది. దీనికి మూడు పొరలు ఉంటాయి: కోర్ లేయర్ (నెట్వర్క్ యొక్క హై-స్పీడ్ స్విచింగ్ బ్యాక్బోన్), అగ్రిగేషన్ లేయర్ (పాలసీ ఆధారిత కనెక్టివిటీని అందించేది), మరియు యాక్సెస్ లేయర్ (వర్క్స్టేషన్లను నెట్వర్క్కు కనెక్ట్ చేసేది). ఈ నమూనా ఈ క్రింది విధంగా ఉంటుంది:
మూడు-పొరల నెట్వర్క్ నిర్మాణం
కోర్ లేయర్: కోర్ స్విచ్లు డేటా సెంటర్లోకి మరియు బయటకు ప్యాకెట్లను అధిక వేగంతో ఫార్వార్డ్ చేయడం, బహుళ అగ్రిగేషన్ లేయర్లకు కనెక్టివిటీని, మరియు సాధారణంగా మొత్తం నెట్వర్క్కు సేవలు అందించే ఒక పటిష్టమైన L3 రూటింగ్ నెట్వర్క్ను అందిస్తాయి.
అగ్రిగేషన్ లేయర్: అగ్రిగేషన్ స్విచ్ యాక్సెస్ స్విచ్కు కనెక్ట్ అయి, ఫైర్వాల్, SSL ఆఫ్లోడ్, చొరబాటు గుర్తింపు, 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 సర్వర్లకు భౌతికంగా కనెక్ట్ చేయబడి ఉంటాయి.
సాధారణంగా, అగ్రిగేషన్ స్విచ్ అనేది L2 మరియు L3 నెట్వర్క్ల మధ్య విభజన బిందువుగా ఉంటుంది: L2 నెట్వర్క్ అగ్రిగేషన్ స్విచ్ క్రింద, మరియు L3 నెట్వర్క్ దాని పైన ఉంటుంది. అగ్రిగేషన్ స్విచ్ల యొక్క ప్రతి సమూహం ఒక పాయింట్ ఆఫ్ డెలివరీ (POD)ని నిర్వహిస్తుంది, మరియు ప్రతి POD ఒక స్వతంత్ర VLAN నెట్వర్క్.
నెట్వర్క్ లూప్ మరియు స్పానింగ్ ట్రీ ప్రోటోకాల్
అస్పష్టమైన గమ్య మార్గాల వల్ల కలిగే గందరగోళం కారణంగానే ఎక్కువగా లూప్లు ఏర్పడతాయి. వినియోగదారులు నెట్వర్క్లను నిర్మించేటప్పుడు, విశ్వసనీయతను నిర్ధారించడానికి, వారు సాధారణంగా రిడండెంట్ పరికరాలను మరియు రిడండెంట్ లింక్లను ఉపయోగిస్తారు, దీనివల్ల లూప్లు అనివార్యంగా ఏర్పడతాయి. లేయర్ 2 నెట్వర్క్ కూడా అదే బ్రాడ్కాస్ట్ డొమైన్లో ఉంటుంది, మరియు బ్రాడ్కాస్ట్ ప్యాకెట్లు లూప్లో పదేపదే ప్రసారం చేయబడతాయి, దీనివల్ల బ్రాడ్కాస్ట్ స్టార్మ్ ఏర్పడుతుంది. ఇది తక్షణమే పోర్ట్ బ్లాకేజ్కు మరియు పరికరాల స్తంభనకు కారణం కాగలదు. అందువల్ల, బ్రాడ్కాస్ట్ స్టార్మ్లను నివారించడానికి, లూప్లు ఏర్పడకుండా నిరోధించడం అవసరం.
లూప్లు ఏర్పడకుండా నిరోధించడానికి మరియు విశ్వసనీయతను నిర్ధారించడానికి, రిడండెంట్ పరికరాలు మరియు రిడండెంట్ లింక్లను బ్యాకప్ పరికరాలు మరియు బ్యాకప్ లింక్లుగా మార్చడం మాత్రమే సాధ్యమవుతుంది. అంటే, సాధారణ పరిస్థితులలో రిడండెంట్ పరికరాల పోర్ట్లు మరియు లింక్లు బ్లాక్ చేయబడి ఉంటాయి మరియు డేటా ప్యాకెట్ల ఫార్వార్డింగ్లో పాల్గొనవు. ప్రస్తుత ఫార్వార్డింగ్ పరికరం, పోర్ట్, లింక్ విఫలమై, నెట్వర్క్ రద్దీకి దారితీసినప్పుడు మాత్రమే, రిడండెంట్ పరికరాల పోర్ట్లు మరియు లింక్లు తెరవబడతాయి, తద్వారా నెట్వర్క్ను సాధారణ స్థితికి పునరుద్ధరించవచ్చు. ఈ ఆటోమేటిక్ నియంత్రణను స్పానింగ్ ట్రీ ప్రోటోకాల్ (STP) అమలు చేస్తుంది.
స్పానింగ్ ట్రీ ప్రోటోకాల్ యాక్సెస్ లేయర్ మరియు సింక్ లేయర్ మధ్య పనిచేస్తుంది, మరియు దీని ప్రధాన భాగం ప్రతి STP-ఎనేబుల్డ్ బ్రిడ్జ్పై నడుస్తున్న ఒక స్పానింగ్ ట్రీ అల్గోరిథం. ఇది అనవసరమైన మార్గాలు ఉన్నప్పుడు బ్రిడ్జింగ్ లూప్లను నివారించడానికి ప్రత్యేకంగా రూపొందించబడింది. STP సందేశాలను ఫార్వార్డ్ చేయడానికి ఉత్తమమైన డేటా మార్గాన్ని ఎంచుకుంటుంది మరియు స్పానింగ్ ట్రీలో భాగం కాని లింక్లను అనుమతించదు, దీనివల్ల ఏవైనా రెండు నెట్వర్క్ నోడ్ల మధ్య ఒకే ఒక క్రియాశీల మార్గం మిగిలి ఉంటుంది మరియు మరొక అప్లింక్ నిరోధించబడుతుంది.
STPకి అనేక ప్రయోజనాలు ఉన్నాయి: ఇది సరళమైనది, ప్లగ్-అండ్-ప్లే మరియు దీనికి చాలా తక్కువ కాన్ఫిగరేషన్ అవసరం. ప్రతి పాడ్లోని మెషీన్లు ఒకే VLANకు చెందినవి, కాబట్టి సర్వర్ IP చిరునామా మరియు గేట్వేను సవరించకుండానే పాడ్లో దాని స్థానాన్ని ఇష్టానుసారంగా మార్చగలదు.
అయితే, STP సమాంతర ఫార్వార్డింగ్ మార్గాలను ఉపయోగించలేదు, ఇది VLAN లోపల రిడండెంట్ మార్గాలను ఎల్లప్పుడూ నిలిపివేస్తుంది. STP యొక్క ప్రతికూలతలు:
1. టోపాలజీ యొక్క నెమ్మదైన కన్వర్జెన్స్. నెట్వర్క్ టోపాలజీ మారినప్పుడు, స్పానింగ్ ట్రీ ప్రోటోకాల్ టోపాలజీ కన్వర్జెన్స్ను పూర్తి చేయడానికి 50-52 సెకన్లు తీసుకుంటుంది.
2, లోడ్ బ్యాలెన్సింగ్ ఫంక్షన్ను అందించదు. నెట్వర్క్లో లూప్ ఉన్నప్పుడు, స్పానింగ్ ట్రీ ప్రోటోకాల్ ఆ లూప్ను కేవలం బ్లాక్ చేయగలదు, తద్వారా లింక్ డేటా ప్యాకెట్లను ఫార్వార్డ్ చేయలేదు, ఇది నెట్వర్క్ వనరులను వృధా చేస్తుంది.
వర్చువలైజేషన్ మరియు తూర్పు-పశ్చిమ ట్రాఫిక్ సవాళ్లు
2010 తర్వాత, కంప్యూటింగ్ మరియు స్టోరేజ్ వనరుల వినియోగాన్ని మెరుగుపరచడానికి, డేటా సెంటర్లు వర్చువలైజేషన్ టెక్నాలజీని అవలంబించడం ప్రారంభించాయి, మరియు నెట్వర్క్లో పెద్ద సంఖ్యలో వర్చువల్ మెషీన్లు (VMలు) కనిపించడం మొదలైంది. వర్చువల్ టెక్నాలజీ ఒక సర్వర్ను బహుళ లాజికల్ సర్వర్లుగా మారుస్తుంది. ప్రతి VM స్వతంత్రంగా పనిచేయగలదు, దానికి దాని స్వంత OS, APP, దాని స్వంత స్వతంత్ర MAC అడ్రస్ మరియు IP అడ్రస్ ఉంటాయి. ఇవి సర్వర్లోని వర్చువల్ స్విచ్ (vSwitch) ద్వారా బాహ్య ఎంటిటీకి కనెక్ట్ అవుతాయి.
వర్చువలైజేషన్కు ఒక అనుబంధ ఆవశ్యకత ఉంది: వర్చువల్ మెషీన్ల లైవ్ మైగ్రేషన్. అంటే, వర్చువల్ మెషీన్లపై సేవల సాధారణ పనితీరును కొనసాగిస్తూనే, వర్చువల్ మెషీన్ల వ్యవస్థను ఒక ఫిజికల్ సర్వర్ నుండి మరొకదానికి తరలించగల సామర్థ్యం. ఈ ప్రక్రియ తుది వినియోగదారులకు ఎటువంటి ఇబ్బంది కలిగించదు, నిర్వాహకులు వినియోగదారుల సాధారణ వినియోగానికి అంతరాయం కలగకుండా సర్వర్ వనరులను సౌకర్యవంతంగా కేటాయించవచ్చు, లేదా ఫిజికల్ సర్వర్లను మరమ్మత్తు చేయవచ్చు మరియు అప్గ్రేడ్ చేయవచ్చు.
మైగ్రేషన్ సమయంలో సేవకు అంతరాయం కలగకుండా ఉండేలా చూసుకోవడానికి, వర్చువల్ మెషీన్ యొక్క IP చిరునామా మారకుండా ఉండటమే కాకుండా, మైగ్రేషన్ సమయంలో వర్చువల్ మెషీన్ యొక్క రన్నింగ్ స్టేట్ (TCP సెషన్ స్టేట్ వంటివి) కూడా తప్పనిసరిగా నిర్వహించబడాలి. అందువల్ల, వర్చువల్ మెషీన్ యొక్క డైనమిక్ మైగ్రేషన్ను ఒకే లేయర్ 2 డొమైన్లో మాత్రమే నిర్వహించవచ్చు, కానీ లేయర్ 2 డొమైన్ల మధ్య మైగ్రేషన్ సాధ్యం కాదు. దీనివల్ల యాక్సెస్ లేయర్ నుండి కోర్ లేయర్ వరకు పెద్ద L2 డొమైన్ల అవసరం ఏర్పడుతుంది.
సాంప్రదాయ పెద్ద లేయర్ 2 నెట్వర్క్ ఆర్కిటెక్చర్లో L2 మరియు L3 మధ్య విభజన బిందువు కోర్ స్విచ్ వద్ద ఉంటుంది, మరియు కోర్ స్విచ్ క్రింద ఉన్న డేటా సెంటర్ ఒక పూర్తి బ్రాడ్కాస్ట్ డొమైన్, అంటే L2 నెట్వర్క్. ఈ విధంగా, పరికరాల విస్తరణ మరియు స్థాన మార్పిడిలో స్వేచ్ఛను సాధించవచ్చు, మరియు IP మరియు గేట్వే కాన్ఫిగరేషన్ను సవరించాల్సిన అవసరం ఉండదు. విభిన్న L2 నెట్వర్క్లు (VLans) కోర్ స్విచ్ల ద్వారా రూట్ చేయబడతాయి. అయితే, ఈ ఆర్కిటెక్చర్ కింద కోర్ స్విచ్ ఒక భారీ MAC మరియు ARP పట్టికను నిర్వహించాల్సి ఉంటుంది, ఇది కోర్ స్విచ్ సామర్థ్యంపై అధిక అవసరాలను నిర్దేశిస్తుంది. అదనంగా, యాక్సెస్ స్విచ్ (TOR) కూడా మొత్తం నెట్వర్క్ యొక్క పరిధిని పరిమితం చేస్తుంది. ఇవి చివరికి నెట్వర్క్ పరిధిని, నెట్వర్క్ విస్తరణ మరియు స్థితిస్థాపక సామర్థ్యాన్ని పరిమితం చేస్తాయి, మూడు పొరల షెడ్యూలింగ్లో జాప్యం సమస్యను కలిగిస్తాయి, మరియు భవిష్యత్ వ్యాపార అవసరాలను తీర్చలేవు.
మరోవైపు, వర్చువలైజేషన్ టెక్నాలజీ ద్వారా వచ్చే తూర్పు-పశ్చిమ ట్రాఫిక్ సాంప్రదాయ మూడు-పొరల నెట్వర్క్కు సవాళ్లను కూడా తెస్తుంది. డేటా సెంటర్ ట్రాఫిక్ను స్థూలంగా ఈ క్రింది వర్గాలుగా విభజించవచ్చు:
ఉత్తర-దక్షిణ ట్రాఫిక్:డేటా సెంటర్ వెలుపల ఉన్న క్లయింట్ల నుండి డేటా సెంటర్ సర్వర్కు జరిగే ట్రాఫిక్, లేదా డేటా సెంటర్ సర్వర్ నుండి ఇంటర్నెట్కు జరిగే ట్రాఫిక్.
తూర్పు-పడమర ట్రాఫిక్:ఒక డేటా సెంటర్లోని సర్వర్ల మధ్య ట్రాఫిక్, అలాగే వేర్వేరు డేటా సెంటర్ల మధ్య ట్రాఫిక్, ఉదాహరణకు డేటా సెంటర్ల మధ్య విపత్తు పునరుద్ధరణ, ప్రైవేట్ మరియు పబ్లిక్ క్లౌడ్ల మధ్య కమ్యూనికేషన్.
వర్చువలైజేషన్ టెక్నాలజీని ప్రవేశపెట్టడం వల్ల అప్లికేషన్ల విస్తరణ మరింత విస్తృతమవుతోంది, మరియు దీని "దుష్ప్రభావం" ఏమిటంటే ఈస్ట్-వెస్ట్ ట్రాఫిక్ పెరుగుతోంది.
సాంప్రదాయ మూడు అంచెల నిర్మాణాలు సాధారణంగా ఉత్తర-దక్షిణ ట్రాఫిక్ కోసం రూపొందించబడతాయి.దీనిని తూర్పు-పడమర ట్రాఫిక్కు ఉపయోగించగలిగినప్పటికీ, చివరికి అది అవసరమైన విధంగా పనిచేయడంలో విఫలం కావచ్చు.
సాంప్రదాయ మూడు-అంచెల నిర్మాణం vs. స్పైన్-లీఫ్ నిర్మాణం
మూడు-అంచెల నిర్మాణంలో, తూర్పు-పడమర ట్రాఫిక్ తప్పనిసరిగా అగ్రిగేషన్ మరియు కోర్ లేయర్లలోని పరికరాల ద్వారా ఫార్వార్డ్ చేయబడాలి. ఇది అనవసరంగా అనేక నోడ్ల గుండా వెళుతుంది. (సర్వర్ -> యాక్సెస్ -> అగ్రిగేషన్ -> కోర్ స్విచ్ -> అగ్రిగేషన్ -> యాక్సెస్ స్విచ్ -> సర్వర్)
అందువల్ల, సాంప్రదాయ త్రీ-టైర్ నెట్వర్క్ ఆర్కిటెక్చర్ ద్వారా అధిక మొత్తంలో ఈస్ట్-వెస్ట్ ట్రాఫిక్ నడిపినట్లయితే, ఒకే స్విచ్ పోర్ట్కు కనెక్ట్ చేయబడిన పరికరాలు బ్యాండ్విడ్త్ కోసం పోటీ పడవచ్చు, దీని ఫలితంగా తుది వినియోగదారులకు ప్రతిస్పందన సమయాలు తక్కువగా ఉంటాయి.
సాంప్రదాయ మూడు-పొరల నెట్వర్క్ నిర్మాణం యొక్క ప్రతికూలతలు
సాంప్రదాయ మూడు-పొరల నెట్వర్క్ నిర్మాణంలో అనేక లోపాలు ఉన్నాయని గమనించవచ్చు:
బ్యాండ్విడ్త్ వృధా:లూపింగ్ను నివారించడానికి, సాధారణంగా అగ్రిగేషన్ లేయర్ మరియు యాక్సెస్ లేయర్ మధ్య STP ప్రోటోకాల్ను అమలు చేస్తారు, దీనివల్ల యాక్సెస్ స్విచ్ యొక్క ఒకే ఒక అప్లింక్ మాత్రమే ట్రాఫిక్ను తీసుకువెళుతుంది మరియు ఇతర అప్లింక్లు బ్లాక్ చేయబడతాయి, ఫలితంగా బ్యాండ్విడ్త్ వృధా అవుతుంది.
భారీ స్థాయిలో నెట్వర్క్ ఏర్పాటులో ఇబ్బంది:నెట్వర్క్ పరిమాణం విస్తరించడంతో, డేటా సెంటర్లు వివిధ భౌగోళిక ప్రదేశాలలో విస్తరించి ఉంటాయి, వర్చువల్ మెషీన్లను ఎక్కడికైనా సృష్టించి, తరలించాల్సి ఉంటుంది, మరియు వాటి IP చిరునామాలు, గేట్వేల వంటి నెట్వర్క్ లక్షణాలు మారకుండా ఉంటాయి, దీనికి ఫ్యాట్ లేయర్ 2 మద్దతు అవసరం. సాంప్రదాయ నిర్మాణంలో, ఎటువంటి మైగ్రేషన్ను నిర్వహించడం సాధ్యం కాదు.
తూర్పు-పడమర ట్రాఫిక్ లేకపోవడం:మూడు-అంచెల నెట్వర్క్ నిర్మాణం ప్రధానంగా ఉత్తర-దక్షిణ ట్రాఫిక్ కోసం రూపొందించబడింది, ఇది తూర్పు-పశ్చిమ ట్రాఫిక్కు కూడా మద్దతు ఇస్తున్నప్పటికీ, దాని 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 చేయబడతాయి.
దీనివల్ల సంస్థలు వ్యయం మరియు విస్తరణ సామర్థ్యం అనే సందిగ్ధంలో పడతాయి:భారీ-స్థాయి అధిక-పనితీరు గల నెట్వర్క్లకు మద్దతు ఇవ్వడానికి పెద్ద సంఖ్యలో కన్వర్జెన్స్ లేయర్ మరియు కోర్ లేయర్ పరికరాలు అవసరం. దీనివల్ల సంస్థలకు అధిక ఖర్చులు రావడమే కాకుండా, నెట్వర్క్ను నిర్మించేటప్పుడు ముందుగానే ప్రణాళిక వేసుకోవాలి. నెట్వర్క్ పరిమాణం చిన్నగా ఉన్నప్పుడు, ఇది వనరుల వృధాకు కారణమవుతుంది, మరియు నెట్వర్క్ పరిమాణం నిరంతరం విస్తరిస్తున్నప్పుడు, దానిని విస్తరించడం కష్టమవుతుంది.
స్పైన్-లీఫ్ నెట్వర్క్ ఆర్కిటెక్చర్
స్పైన్-లీఫ్ నెట్వర్క్ ఆర్కిటెక్చర్ అంటే ఏమిటి?
పై సమస్యలకు ప్రతిస్పందనగా,స్పైన్-లీఫ్ నెట్వర్క్ ఆర్కిటెక్చర్ అనే ఒక కొత్త డేటా సెంటర్ డిజైన్ ఆవిర్భవించింది, దీనినే మనం లీఫ్ రిడ్జ్ నెట్వర్క్ అని పిలుస్తాము.
పేరు సూచించినట్లుగా, ఈ ఆర్కిటెక్చర్లో స్పైన్ లేయర్ మరియు లీఫ్ లేయర్ ఉంటాయి, వీటిలో స్పైన్ స్విచ్లు మరియు లీఫ్ స్విచ్లు కూడా ఉంటాయి.
వెన్నెముక-ఆకు నిర్మాణం
ప్రతి లీఫ్ స్విచ్ అన్ని రిడ్జ్ స్విచ్లకు అనుసంధానించబడి ఉంటుంది, అయితే ఈ రిడ్జ్ స్విచ్లు ఒకదానికొకటి నేరుగా అనుసంధానించబడి ఉండవు, దీనివల్ల ఫుల్-మెష్ టోపాలజీ ఏర్పడుతుంది.
స్పైన్-అండ్-లీఫ్ విధానంలో, ఒక సర్వర్ నుండి మరొక సర్వర్కు వెళ్లే కనెక్షన్ అదే సంఖ్యలో డివైజ్ల గుండా వెళుతుంది (సర్వర్ -> లీఫ్ -> స్పైన్ స్విచ్ -> లీఫ్ స్విచ్ -> సర్వర్), ఇది ఊహించదగిన లేటెన్సీని నిర్ధారిస్తుంది. ఎందుకంటే ఒక ప్యాకెట్ గమ్యాన్ని చేరుకోవడానికి కేవలం ఒక స్పైన్ మరియు మరొక లీఫ్ గుండా వెళ్లాల్సి ఉంటుంది.
స్పైన్-లీఫ్ ఎలా పనిచేస్తుంది?
లీఫ్ స్విచ్: ఇది సాంప్రదాయ త్రీ-టైర్ ఆర్కిటెక్చర్లోని యాక్సెస్ స్విచ్కు సమానమైనది మరియు TOR (టాప్ ఆఫ్ ర్యాక్) వలె ఫిజికల్ సర్వర్కు నేరుగా కనెక్ట్ అవుతుంది. యాక్సెస్ స్విచ్తో ఉన్న తేడా ఏమిటంటే, L2/L3 నెట్వర్క్ యొక్క విభజన బిందువు ఇప్పుడు లీఫ్ స్విచ్లో ఉంటుంది. లీఫ్ స్విచ్ 3-లేయర్ నెట్వర్క్కు పైన మరియు స్వతంత్ర L2 బ్రాడ్కాస్ట్ డొమైన్కు దిగువన ఉంటుంది, ఇది పెద్ద 2-లేయర్ నెట్వర్క్ యొక్క BUM సమస్యను పరిష్కరిస్తుంది. రెండు లీఫ్ సర్వర్లు కమ్యూనికేట్ చేయాలంటే, అవి L3 రౌటింగ్ను ఉపయోగించి దానిని స్పైన్ స్విచ్ ద్వారా ఫార్వార్డ్ చేయాలి.
స్పైన స్విచ్: ఇది ఒక కోర్ స్విచ్కు సమానమైనది. స్పైన మరియు లీఫ్ స్విచ్ల మధ్య బహుళ మార్గాలను డైనమిక్గా ఎంచుకోవడానికి ECMP (ఈక్వల్ కాస్ట్ మల్టీ పాత్) ఉపయోగించబడుతుంది. తేడా ఏమిటంటే, స్పైన ఇప్పుడు లీఫ్ స్విచ్ కోసం ఒక స్థితిస్థాపక L3 రూటింగ్ నెట్వర్క్ను అందిస్తుంది, కాబట్టి డేటా సెంటర్ యొక్క నార్త్-సౌత్ ట్రాఫిక్ను నేరుగా కాకుండా స్పైన స్విచ్ నుండి రూట్ చేయవచ్చు. నార్త్-సౌత్ ట్రాఫిక్ను ఎడ్జ్ స్విచ్ నుండి లీఫ్ స్విచ్కు సమాంతరంగా WAN రౌటర్కు రూట్ చేయవచ్చు.
స్పైన్/లీఫ్ నెట్వర్క్ ఆర్కిటెక్చర్ మరియు సాంప్రదాయ మూడు-పొరల నెట్వర్క్ ఆర్కిటెక్చర్ మధ్య పోలిక
వెన్నెముక-ఆకు యొక్క ప్రయోజనాలు
ఫ్లాట్:ఫ్లాట్ డిజైన్ సర్వర్ల మధ్య కమ్యూనికేషన్ మార్గాన్ని తగ్గిస్తుంది, దీని ఫలితంగా లేటెన్సీ తగ్గుతుంది, ఇది అప్లికేషన్ మరియు సర్వీస్ పనితీరును గణనీయంగా మెరుగుపరుస్తుంది.
మంచి విస్తరణ సామర్థ్యం:బ్యాండ్విడ్త్ సరిపోనప్పుడు, రిడ్జ్ స్విచ్ల సంఖ్యను పెంచడం ద్వారా బ్యాండ్విడ్త్ను క్షితిజ సమాంతరంగా విస్తరించవచ్చు. సర్వర్ల సంఖ్య పెరిగినప్పుడు, పోర్ట్ డెన్సిటీ సరిపోకపోతే లీఫ్ స్విచ్లను జోడించవచ్చు.
ఖర్చు తగ్గింపు: ఉత్తరం మరియు దక్షిణం వైపు ట్రాఫిక్, లీఫ్ నోడ్ల నుండి గానీ లేదా రిడ్జ్ నోడ్ల నుండి గానీ బయటకు వెళ్తుంది. తూర్పు-పడమర ప్రవాహం, బహుళ మార్గాలలో విస్తరించి ఉంటుంది. ఈ విధంగా, లీఫ్ రిడ్జ్ నెట్వర్క్ ఖరీదైన మాడ్యులర్ స్విచ్ల అవసరం లేకుండా స్థిర కాన్ఫిగరేషన్ స్విచ్లను ఉపయోగించగలదు, తద్వారా ఖర్చును తగ్గించవచ్చు.
తక్కువ జాప్యం మరియు రద్దీ నివారణ:లీఫ్ రిడ్జ్ నెట్వర్క్లో డేటా ప్రవాహాలు, మూలం మరియు గమ్యంతో సంబంధం లేకుండా నెట్వర్క్ అంతటా ఒకే సంఖ్యలో హాప్లను కలిగి ఉంటాయి, మరియు ఏవైనా రెండు సర్వర్లు ఒకదానికొకటి లీఫ్ -> స్పైన -> లీఫ్ మూడు-హాప్ రీచబుల్గా ఉంటాయి. ఇది మరింత ప్రత్యక్ష ట్రాఫిక్ మార్గాన్ని ఏర్పాటు చేస్తుంది, ఇది పనితీరును మెరుగుపరుస్తుంది మరియు అడ్డంకులను తగ్గిస్తుంది.
అధిక భద్రత మరియు లభ్యత:సాంప్రదాయ త్రీ-టైర్ నెట్వర్క్ ఆర్కిటెక్చర్లో STP ప్రోటోకాల్ ఉపయోగించబడుతుంది, మరియు ఒక పరికరం విఫలమైనప్పుడు, అది తిరిగి కన్వర్జ్ అవుతుంది, దీనివల్ల నెట్వర్క్ పనితీరు ప్రభావితం కావచ్చు లేదా పూర్తిగా విఫలం కావచ్చు. లీఫ్-రిడ్జ్ ఆర్కిటెక్చర్లో, ఒక పరికరం విఫలమైనప్పుడు, తిరిగి కన్వర్జ్ చేయవలసిన అవసరం లేదు, మరియు ట్రాఫిక్ ఇతర సాధారణ మార్గాల ద్వారా ప్రయాణిస్తూనే ఉంటుంది. నెట్వర్క్ కనెక్టివిటీ ప్రభావితం కాదు, మరియు బ్యాండ్విడ్త్ కేవలం ఒక మార్గం ద్వారా మాత్రమే తగ్గుతుంది, దీనివల్ల పనితీరుపై ప్రభావం చాలా తక్కువగా ఉంటుంది.
SDN వంటి కేంద్రీకృత నెట్వర్క్ నిర్వహణ ప్లాట్ఫారమ్లను ఉపయోగించే వాతావరణాలకు ECMP ద్వారా లోడ్ బ్యాలెన్సింగ్ బాగా సరిపోతుంది. బ్లాకేజ్ లేదా లింక్ వైఫల్యం సంభవించినప్పుడు ట్రాఫిక్ యొక్క కాన్ఫిగరేషన్, నిర్వహణ మరియు రీ-రౌటింగ్ను సులభతరం చేయడానికి SDN అనుమతిస్తుంది, తద్వారా ఇంటెలిజెంట్ లోడ్ బ్యాలెన్సింగ్ ఫుల్ మెష్ టోపాలజీని కాన్ఫిగర్ చేయడానికి మరియు నిర్వహించడానికి సాపేక్షంగా సులభమైన మార్గంగా మారుస్తుంది.
అయితే, స్పైన్-లీఫ్ ఆర్కిటెక్చర్కు కొన్ని పరిమితులు ఉన్నాయి:
ఒక ప్రతికూలత ఏమిటంటే, స్విచ్ల సంఖ్య పెరగడం వల్ల నెట్వర్క్ పరిమాణం పెరుగుతుంది. లీఫ్ రిడ్జ్ నెట్వర్క్ ఆర్కిటెక్చర్ ఉన్న డేటా సెంటర్లో, క్లయింట్ల సంఖ్యకు అనుపాతంగా స్విచ్లు మరియు నెట్వర్క్ పరికరాలను పెంచాల్సి ఉంటుంది. హోస్ట్ల సంఖ్య పెరిగేకొద్దీ, రిడ్జ్ స్విచ్కు అప్లింక్ చేయడానికి పెద్ద సంఖ్యలో లీఫ్ స్విచ్లు అవసరమవుతాయి.
రిడ్జ్ మరియు లీఫ్ స్విచ్ల ప్రత్యక్ష అనుసంధానానికి మ్యాచింగ్ అవసరం, మరియు సాధారణంగా, లీఫ్ మరియు రిడ్జ్ స్విచ్ల మధ్య సహేతుకమైన బ్యాండ్విడ్త్ నిష్పత్తి 3:1ని మించకూడదు.
ఉదాహరణకు, లీఫ్ స్విచ్లో 48 10Gbps రేట్ క్లయింట్లు ఉన్నాయి, దీని మొత్తం పోర్ట్ సామర్థ్యం 480Gb/s. ప్రతి లీఫ్ స్విచ్ యొక్క నాలుగు 40G అప్లింక్ పోర్ట్లను 40G రిడ్జ్ స్విచ్కు కనెక్ట్ చేస్తే, దానికి 160Gb/s అప్లింక్ సామర్థ్యం ఉంటుంది. నిష్పత్తి 480:160, లేదా 3:1. డేటా సెంటర్ అప్లింక్లు సాధారణంగా 40G లేదా 100G ఉంటాయి మరియు కాలక్రమేణా 40G (Nx 40G) ప్రారంభ స్థాయి నుండి 100G (Nx 100G)కి మార్చబడతాయి. పోర్ట్ లింక్ను నిరోధించకుండా ఉండేందుకు, అప్లింక్ ఎల్లప్పుడూ డౌన్లింక్ కంటే వేగంగా నడవాలని గమనించడం ముఖ్యం.
స్పైన-లీఫ్ నెట్వర్క్లకు స్పష్టమైన వైరింగ్ అవసరాలు కూడా ఉంటాయి. ప్రతి లీఫ్ నోడ్ ప్రతి స్పైన స్విచ్కి కనెక్ట్ చేయబడాలి కాబట్టి, మనం ఎక్కువ కాపర్ లేదా ఫైబర్ ఆప్టిక్ కేబుళ్లను వేయాల్సి ఉంటుంది. ఇంటర్కనెక్ట్ దూరం ఖర్చును పెంచుతుంది. ఇంటర్కనెక్ట్ చేయబడిన స్విచ్ల మధ్య దూరాన్ని బట్టి, స్పైన-లీఫ్ ఆర్కిటెక్చర్కు అవసరమైన హై-ఎండ్ ఆప్టికల్ మాడ్యూళ్ల సంఖ్య, సాంప్రదాయ త్రీ-టైర్ ఆర్కిటెక్చర్ కంటే పదుల రెట్లు ఎక్కువగా ఉంటుంది, ఇది మొత్తం డిప్లాయ్మెంట్ ఖర్చును పెంచుతుంది. అయితే, ఇది ఆప్టికల్ మాడ్యూల్ మార్కెట్ వృద్ధికి దారితీసింది, ముఖ్యంగా 100G మరియు 400G వంటి హై-స్పీడ్ ఆప్టికల్ మాడ్యూళ్ల విషయంలో.
పోస్ట్ సమయం: జనవరి-26-2026
