ક્લાઉડ સેવાઓની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવા માટે, નેટવર્કને ધીમે ધીમે અંડરલે અને ઓવરલેમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે. અંડરલે નેટવર્ક એ પરંપરાગત ડેટા સેન્ટરમાં રૂટીંગ અને સ્વિચિંગ જેવા ભૌતિક ઉપકરણો છે, જે હજુ પણ સ્થિરતાના ખ્યાલમાં માને છે અને વિશ્વસનીય નેટવર્ક ડેટા ટ્રાન્સમિશન ક્ષમતાઓ પ્રદાન કરે છે. ઓવરલે એ વ્યવસાય નેટવર્ક છે જે તેના પર સમાવિષ્ટ છે, સેવાની નજીક, VXLAN અથવા GRE પ્રોટોકોલ એન્કેપ્સ્યુલેશન દ્વારા, વપરાશકર્તાઓને ઉપયોગમાં સરળ નેટવર્ક સેવાઓ પ્રદાન કરવા માટે. અંડરલે નેટવર્ક અને ઓવરલે નેટવર્ક સંબંધિત અને અલગ છે, અને તેઓ એકબીજા સાથે સંબંધિત છે અને સ્વતંત્ર રીતે વિકસિત થઈ શકે છે.
અંડરલે નેટવર્ક એ નેટવર્કનો પાયો છે. જો અંડરલે નેટવર્ક અસ્થિર હોય, તો વ્યવસાય માટે કોઈ SLA નથી. થ્રી-લેયર નેટવર્ક આર્કિટેક્ચર અને ફેટ-ટ્રી નેટવર્ક આર્કિટેક્ચર પછી, ડેટા સેન્ટર નેટવર્ક આર્કિટેક્ચર સ્પાઇન-લીફ આર્કિટેક્ચરમાં સંક્રમણ કરી રહ્યું છે, જેણે CLOS નેટવર્ક મોડેલના ત્રીજા એપ્લિકેશનની શરૂઆત કરી.
પરંપરાગત ડેટા સેન્ટર નેટવર્ક આર્કિટેક્ચર
થ્રી લેયર ડિઝાઇન
2004 થી 2007 સુધી, ડેટા સેન્ટરોમાં ત્રણ-સ્તરીય નેટવર્ક આર્કિટેક્ચર ખૂબ જ લોકપ્રિય હતું. તેમાં ત્રણ સ્તરો છે: કોર લેયર (નેટવર્કનો હાઇ-સ્પીડ સ્વિચિંગ બેકબોન), એગ્રિગેશન લેયર (જે નીતિ-આધારિત કનેક્ટિવિટી પ્રદાન કરે છે), અને એક્સેસ લેયર (જે વર્કસ્ટેશનને નેટવર્ક સાથે જોડે છે). મોડેલ નીચે મુજબ છે:
થ્રી-લેયર નેટવર્ક આર્કિટેક્ચર
કોર લેયર: કોર સ્વીચો ડેટા સેન્ટરની અંદર અને બહાર પેકેટોનું હાઇ-સ્પીડ ફોરવર્ડિંગ, બહુવિધ એકત્રીકરણ સ્તરો સાથે કનેક્ટિવિટી અને એક સ્થિતિસ્થાપક L3 રૂટીંગ નેટવર્ક પ્રદાન કરે છે જે સામાન્ય રીતે સમગ્ર નેટવર્કને સેવા આપે છે.
એકત્રીકરણ સ્તર: એકત્રીકરણ સ્વીચ એક્સેસ સ્વીચ સાથે જોડાય છે અને ફાયરવોલ, SSL ઓફલોડ, ઘુસણખોરી શોધ, નેટવર્ક વિશ્લેષણ વગેરે જેવી અન્ય સેવાઓ પૂરી પાડે છે.
એક્સેસ લેયર: એક્સેસ સ્વીચો સામાન્ય રીતે રેકની ટોચ પર હોય છે, તેથી તેમને ToR (રેકની ટોચ) સ્વીચો પણ કહેવામાં આવે છે, અને તેઓ ભૌતિક રીતે સર્વર સાથે જોડાય છે.
સામાન્ય રીતે, એકત્રીકરણ સ્વીચ એ L2 અને L3 નેટવર્ક્સ વચ્ચેનું સીમાંકન બિંદુ છે: L2 નેટવર્ક એકત્રીકરણ સ્વીચની નીચે છે, અને L3 નેટવર્ક ઉપર છે. દરેક જૂથ એકત્રીકરણ સ્વીચ પોઈન્ટ ઓફ ડિલિવરી (POD) નું સંચાલન કરે છે, અને દરેક POD એક સ્વતંત્ર VLAN નેટવર્ક છે.
નેટવર્ક લૂપ અને સ્પેનિંગ ટ્રી પ્રોટોકોલ
લૂપ્સનું નિર્માણ મોટે ભાગે અસ્પષ્ટ ગંતવ્ય માર્ગોને કારણે થતી મૂંઝવણને કારણે થાય છે. જ્યારે વપરાશકર્તાઓ નેટવર્ક બનાવે છે, ત્યારે વિશ્વસનીયતા સુનિશ્ચિત કરવા માટે, તેઓ સામાન્ય રીતે બિનજરૂરી ઉપકરણો અને બિનજરૂરી લિંક્સનો ઉપયોગ કરે છે, જેથી લૂપ્સ અનિવાર્યપણે રચાય છે. લેયર 2 નેટવર્ક એક જ બ્રોડકાસ્ટ ડોમેનમાં છે, અને બ્રોડકાસ્ટ પેકેટ્સ લૂપમાં વારંવાર ટ્રાન્સમિટ થશે, જે બ્રોડકાસ્ટ સ્ટોર્મ બનાવશે, જે ત્વરિતમાં પોર્ટ બ્લોકેજ અને સાધનોના લકવાનું કારણ બની શકે છે. તેથી, બ્રોડકાસ્ટ સ્ટોર્મને રોકવા માટે, લૂપ્સની રચનાને અટકાવવી જરૂરી છે.
લૂપ્સની રચના અટકાવવા અને વિશ્વસનીયતા સુનિશ્ચિત કરવા માટે, ફક્ત રીડન્ડન્ટ ડિવાઇસ અને રીડન્ડન્ટ લિંક્સને બેકઅપ ડિવાઇસ અને બેકઅપ લિંક્સમાં ફેરવવાનું શક્ય છે. એટલે કે, રીડન્ડન્ટ ડિવાઇસ પોર્ટ અને લિંક્સ સામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં બ્લોક કરવામાં આવે છે અને ડેટા પેકેટ્સના ફોરવર્ડિંગમાં ભાગ લેતા નથી. ફક્ત ત્યારે જ જ્યારે વર્તમાન ફોરવર્ડિંગ ડિવાઇસ, પોર્ટ, લિંક નિષ્ફળતા, જેના પરિણામે નેટવર્ક ભીડ થાય છે, રીડન્ડન્ટ ડિવાઇસ પોર્ટ અને લિંક્સ ખોલવામાં આવશે, જેથી નેટવર્કને સામાન્ય સ્થિતિમાં પુનઃસ્થાપિત કરી શકાય. આ સ્વચાલિત નિયંત્રણ સ્પેનિંગ ટ્રી પ્રોટોકોલ (STP) દ્વારા લાગુ કરવામાં આવે છે.
સ્પેનિંગ ટ્રી પ્રોટોકોલ એક્સેસ લેયર અને સિંક લેયર વચ્ચે કાર્ય કરે છે, અને તેના મૂળમાં દરેક STP-સક્ષમ બ્રિજ પર ચાલતું સ્પેનિંગ ટ્રી અલ્ગોરિધમ છે, જે ખાસ કરીને રીડન્ડન્ટ પાથની હાજરીમાં બ્રિજિંગ લૂપ્સ ટાળવા માટે રચાયેલ છે. STP સંદેશાઓ ફોરવર્ડ કરવા માટે શ્રેષ્ઠ ડેટા પાથ પસંદ કરે છે અને તે લિંક્સને નામંજૂર કરે છે જે સ્પેનિંગ ટ્રીનો ભાગ નથી, જેનાથી કોઈપણ બે નેટવર્ક નોડ્સ વચ્ચે ફક્ત એક જ સક્રિય પાથ રહે છે અને બીજો અપલિંક બ્લોક થઈ જશે.
STP ના ઘણા ફાયદા છે: તે સરળ, પ્લગ-એન્ડ-પ્લે છે, અને તેને ખૂબ જ ઓછી ગોઠવણીની જરૂર છે. દરેક પોડમાં રહેલા મશીનો સમાન VLAN ના હોય છે, તેથી સર્વર IP સરનામાં અને ગેટવેમાં ફેરફાર કર્યા વિના પોડની અંદર મનસ્વી રીતે સ્થાન સ્થાનાંતરિત કરી શકે છે.
જોકે, STP દ્વારા સમાંતર ફોરવર્ડિંગ પાથનો ઉપયોગ કરી શકાતો નથી, જે VLAN માં હંમેશા બિનજરૂરી પાથને અક્ષમ કરશે. STP ના ગેરફાયદા:
૧. ટોપોલોજીનું ધીમું કન્વર્જન્સ. જ્યારે નેટવર્ક ટોપોલોજી બદલાય છે, ત્યારે સ્પેનિંગ ટ્રી પ્રોટોકોલ ટોપોલોજી કન્વર્જન્સ પૂર્ણ કરવામાં ૫૦-૫૨ સેકન્ડ લે છે.
2, લોડ બેલેન્સિંગનું કાર્ય પૂરું પાડી શકતું નથી. જ્યારે નેટવર્કમાં લૂપ હોય છે, ત્યારે સ્પેનિંગ ટ્રી પ્રોટોકોલ ફક્ત લૂપને બ્લોક કરી શકે છે, જેથી લિંક ડેટા પેકેટ ફોરવર્ડ ન કરી શકે, જેનાથી નેટવર્ક સંસાધનોનો બગાડ થાય છે.
વર્ચ્યુઅલાઈઝેશન અને પૂર્વ-પશ્ચિમ ટ્રાફિક પડકારો
2010 પછી, કમ્પ્યુટિંગ અને સ્ટોરેજ સંસાધનોના ઉપયોગને સુધારવા માટે, ડેટા સેન્ટરોએ વર્ચ્યુઅલાઈઝેશન ટેકનોલોજી અપનાવવાનું શરૂ કર્યું, અને નેટવર્કમાં મોટી સંખ્યામાં વર્ચ્યુઅલ મશીનો દેખાવા લાગ્યા. વર્ચ્યુઅલ ટેકનોલોજી એક સર્વરને બહુવિધ લોજિકલ સર્વરમાં પરિવર્તિત કરે છે, દરેક VM સ્વતંત્ર રીતે ચાલી શકે છે, તેનું પોતાનું OS, APP, તેનું પોતાનું સ્વતંત્ર MAC સરનામું અને IP સરનામું છે, અને તેઓ સર્વરની અંદર વર્ચ્યુઅલ સ્વીચ (vSwitch) દ્વારા બાહ્ય એન્ટિટી સાથે જોડાય છે.
વર્ચ્યુઅલાઇઝેશનમાં એક સાથી જરૂરિયાત છે: વર્ચ્યુઅલ મશીનોનું લાઇવ સ્થળાંતર, વર્ચ્યુઅલ મશીનો પર સેવાઓના સામાન્ય સંચાલનને જાળવી રાખીને વર્ચ્યુઅલ મશીનોની સિસ્ટમને એક ભૌતિક સર્વરથી બીજા સર્વરમાં ખસેડવાની ક્ષમતા. આ પ્રક્રિયા અંતિમ વપરાશકર્તાઓ માટે અસંવેદનશીલ છે, સંચાલકો લવચીક રીતે સર્વર સંસાધનોની ફાળવણી કરી શકે છે, અથવા વપરાશકર્તાઓના સામાન્ય ઉપયોગને અસર કર્યા વિના ભૌતિક સર્વર્સનું સમારકામ અને અપગ્રેડ કરી શકે છે.
સ્થળાંતર દરમિયાન સેવામાં વિક્ષેપ ન આવે તેની ખાતરી કરવા માટે, વર્ચ્યુઅલ મશીનનું IP સરનામું જ બદલાતું નથી, પરંતુ વર્ચ્યુઅલ મશીનની ચાલી રહેલ સ્થિતિ (જેમ કે TCP સત્ર સ્થિતિ) પણ સ્થળાંતર દરમિયાન જાળવી રાખવી જરૂરી છે, જેથી વર્ચ્યુઅલ મશીનનું ગતિશીલ સ્થળાંતર ફક્ત એક જ લેયર 2 ડોમેનમાં જ થઈ શકે, પરંતુ લેયર 2 ડોમેન સ્થળાંતરમાં નહીં. આનાથી એક્સેસ લેયરથી કોર લેયર સુધી મોટા L2 ડોમેનની જરૂરિયાત ઊભી થાય છે.
પરંપરાગત લાર્જ લેયર 2 નેટવર્ક આર્કિટેક્ચરમાં L2 અને L3 વચ્ચેનું વિભાજન બિંદુ કોર સ્વીચ પર છે, અને કોર સ્વીચની નીચેનું ડેટા સેન્ટર એક સંપૂર્ણ બ્રોડકાસ્ટ ડોમેન છે, એટલે કે L2 નેટવર્ક. આ રીતે, તે ઉપકરણ ડિપ્લોયમેન્ટ અને સ્થાન સ્થળાંતરની મનસ્વીતાને અનુભવી શકે છે, અને તેને IP અને ગેટવેના રૂપરેખાંકનમાં ફેરફાર કરવાની જરૂર નથી. વિવિધ L2 નેટવર્ક્સ (VLans) કોર સ્વીચો દ્વારા રૂટ કરવામાં આવે છે. જો કે, આ આર્કિટેક્ચર હેઠળના કોર સ્વીચને એક વિશાળ MAC અને ARP ટેબલ જાળવવાની જરૂર છે, જે કોર સ્વીચની ક્ષમતા માટે ઉચ્ચ આવશ્યકતાઓ આગળ મૂકે છે. વધુમાં, એક્સેસ સ્વિચ (TOR) સમગ્ર નેટવર્કના સ્કેલને પણ મર્યાદિત કરે છે. આ આખરે નેટવર્કના સ્કેલ, નેટવર્ક વિસ્તરણ અને સ્થિતિસ્થાપક ક્ષમતાને મર્યાદિત કરે છે, શેડ્યુલિંગના ત્રણ સ્તરોમાં વિલંબની સમસ્યા, ભવિષ્યના વ્યવસાયની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરી શકતી નથી.
બીજી બાજુ, વર્ચ્યુઅલાઈઝેશન ટેકનોલોજી દ્વારા લાવવામાં આવતો પૂર્વ-પશ્ચિમ ટ્રાફિક પરંપરાગત થ્રી-લેયર નેટવર્ક માટે પણ પડકારો લાવે છે. ડેટા સેન્ટર ટ્રાફિકને વ્યાપક રીતે નીચેની શ્રેણીઓમાં વિભાજિત કરી શકાય છે:
ઉત્તર-દક્ષિણ ટ્રાફિક:ડેટા સેન્ટર અને ડેટા સેન્ટર સર્વરની બહારના ક્લાયન્ટ્સ વચ્ચેનો ટ્રાફિક, અથવા ડેટા સેન્ટર સર્વરથી ઇન્ટરનેટ પરનો ટ્રાફિક.
પૂર્વ-પશ્ચિમ ટ્રાફિક:ડેટા સેન્ટરની અંદર સર્વર્સ વચ્ચે ટ્રાફિક, તેમજ વિવિધ ડેટા સેન્ટરો વચ્ચે ટ્રાફિક, જેમ કે ડેટા સેન્ટરો વચ્ચે ડિઝાસ્ટર રિકવરી, ખાનગી અને જાહેર ક્લાઉડ વચ્ચે વાતચીત.
વર્ચ્યુઅલાઈઝેશન ટેકનોલોજીના પરિચયથી એપ્લિકેશનોનો ઉપયોગ વધુને વધુ વિતરિત થાય છે, અને "આડઅસર" એ છે કે પૂર્વ-પશ્ચિમ ટ્રાફિક વધી રહ્યો છે.
પરંપરાગત ત્રણ-સ્તરીય સ્થાપત્ય સામાન્ય રીતે ઉત્તર-દક્ષિણ ટ્રાફિક માટે રચાયેલ છે.જ્યારે તેનો ઉપયોગ પૂર્વ-પશ્ચિમ ટ્રાફિક માટે થઈ શકે છે, તે આખરે જરૂરિયાત મુજબ કાર્ય કરવામાં નિષ્ફળ જઈ શકે છે.
પરંપરાગત ત્રણ-સ્તરીય સ્થાપત્ય વિરુદ્ધ સ્પાઇન-લીફ સ્થાપત્ય
ત્રણ-સ્તરીય આર્કિટેક્ચરમાં, પૂર્વ-પશ્ચિમ ટ્રાફિકને એકત્રીકરણ અને કોર સ્તરોમાં ઉપકરણો દ્વારા ફોરવર્ડ કરવો આવશ્યક છે. બિનજરૂરી રીતે ઘણા નોડ્સમાંથી પસાર થવું. (સર્વર -> ઍક્સેસ -> એકત્રીકરણ -> કોર સ્વિચ -> એકત્રીકરણ -> ઍક્સેસ સ્વિચ -> સર્વર)
તેથી, જો પરંપરાગત ત્રણ-સ્તરીય નેટવર્ક આર્કિટેક્ચર દ્વારા મોટી માત્રામાં પૂર્વ-પશ્ચિમ ટ્રાફિક ચલાવવામાં આવે છે, તો સમાન સ્વીચ પોર્ટ સાથે જોડાયેલા ઉપકરણો બેન્ડવિડ્થ માટે સ્પર્ધા કરી શકે છે, જેના પરિણામે અંતિમ વપરાશકર્તાઓ દ્વારા નબળો પ્રતિભાવ સમય પ્રાપ્ત થાય છે.
પરંપરાગત થ્રી-લેયર નેટવર્ક આર્કિટેક્ચરના ગેરફાયદા
તે જોઈ શકાય છે કે પરંપરાગત થ્રી-લેયર નેટવર્ક આર્કિટેક્ચરમાં ઘણી ખામીઓ છે:
બેન્ડવિડ્થ કચરો:લૂપિંગ અટકાવવા માટે, STP પ્રોટોકોલ સામાન્ય રીતે એગ્રિગેશન લેયર અને એક્સેસ લેયર વચ્ચે ચલાવવામાં આવે છે, જેથી એક્સેસ સ્વીચનો ફક્ત એક અપલિંક ખરેખર ટ્રાફિક વહન કરે છે, અને અન્ય અપલિંક્સ બ્લોક થઈ જશે, જેના પરિણામે બેન્ડવિડ્થનો બગાડ થશે.
મોટા પાયે નેટવર્ક પ્લેસમેન્ટમાં મુશ્કેલી:નેટવર્ક સ્કેલના વિસ્તરણ સાથે, ડેટા સેન્ટરો વિવિધ ભૌગોલિક સ્થળોએ વિતરિત થાય છે, વર્ચ્યુઅલ મશીનો ગમે ત્યાં બનાવવા અને સ્થાનાંતરિત કરવા પડે છે, અને તેમના નેટવર્ક લક્ષણો જેમ કે IP સરનામાં અને ગેટવે યથાવત રહે છે, જેને ફેટ લેયર 2 ના સમર્થનની જરૂર પડે છે. પરંપરાગત માળખામાં, કોઈ સ્થાનાંતરણ કરી શકાતું નથી.
પૂર્વ-પશ્ચિમ ટ્રાફિકનો અભાવ:ત્રણ-સ્તરીય નેટવર્ક આર્કિટેક્ચર મુખ્યત્વે ઉત્તર-દક્ષિણ ટ્રાફિક માટે રચાયેલ છે, જો કે તે પૂર્વ-પશ્ચિમ ટ્રાફિકને પણ સપોર્ટ કરે છે, પરંતુ ખામીઓ સ્પષ્ટ છે. જ્યારે પૂર્વ-પશ્ચિમ ટ્રાફિક મોટો હોય છે, ત્યારે એકત્રીકરણ સ્તર અને કોર લેયર સ્વીચો પર દબાણ ખૂબ વધી જશે, અને નેટવર્કનું કદ અને કામગીરી એકત્રીકરણ સ્તર અને કોર લેયર સુધી મર્યાદિત રહેશે.
આનાથી સાહસો ખર્ચ અને માપનીયતાની મૂંઝવણમાં મુકાય છે:મોટા પાયે ઉચ્ચ-પ્રદર્શન નેટવર્ક્સને ટેકો આપવા માટે મોટી સંખ્યામાં કન્વર્જન્સ લેયર અને કોર લેયર સાધનોની જરૂર પડે છે, જે ફક્ત સાહસોને ઊંચા ખર્ચ લાવે છે, પરંતુ નેટવર્ક બનાવતી વખતે નેટવર્કનું અગાઉથી આયોજન કરવું પણ જરૂરી છે. જ્યારે નેટવર્ક સ્કેલ નાનું હોય છે, ત્યારે તે સંસાધનોનો બગાડ કરશે, અને જ્યારે નેટવર્ક સ્કેલ વિસ્તરણ કરવાનું ચાલુ રાખે છે, ત્યારે તેનું વિસ્તરણ કરવું મુશ્કેલ બને છે.
સ્પાઇન-લીફ નેટવર્ક આર્કિટેક્ચર
સ્પાઇન-લીફ નેટવર્ક આર્કિટેક્ચર શું છે?
ઉપરોક્ત સમસ્યાઓના જવાબમાં,સ્પાઇન-લીફ નેટવર્ક આર્કિટેક્ચર નામની એક નવી ડેટા સેન્ટર ડિઝાઇન ઉભરી આવી છે, જેને આપણે લીફ રિજ નેટવર્ક કહીએ છીએ.
નામ સૂચવે છે તેમ, આર્કિટેક્ચરમાં સ્પાઇન લેયર અને લીફ લેયર છે, જેમાં સ્પાઇન સ્વિચ અને લીફ સ્વિચનો સમાવેશ થાય છે.
સ્પાઇન-લીફ આર્કિટેક્ચર
દરેક લીફ સ્વીચ બધા રિજ સ્વીચો સાથે જોડાયેલ છે, જે એકબીજા સાથે સીધા જોડાયેલા નથી, જે પૂર્ણ-મેશ ટોપોલોજી બનાવે છે.
સ્પાઇન-એન્ડ-લીફમાં, એક સર્વરથી બીજા સર્વર સુધીનું કનેક્શન સમાન સંખ્યામાં ઉપકરણો (સર્વર -> લીફ -> સ્પાઇન સ્વિચ -> લીફ સ્વિચ -> સર્વર)માંથી પસાર થાય છે, જે અનુમાનિત લેટન્સી સુનિશ્ચિત કરે છે. કારણ કે પેકેટને ગંતવ્ય સ્થાન સુધી પહોંચવા માટે ફક્ત એક સ્પાઇન અને બીજા લીફમાંથી પસાર થવાની જરૂર છે.
સ્પાઇન-લીફ કેવી રીતે કામ કરે છે?
લીફ સ્વિચ: તે પરંપરાગત થ્રી-ટાયર આર્કિટેક્ચરમાં એક્સેસ સ્વિચની સમકક્ષ છે અને TOR (ટોપ ઓફ રેક) તરીકે ભૌતિક સર્વર સાથે સીધું જોડાય છે. એક્સેસ સ્વિચ સાથેનો તફાવત એ છે કે L2/L3 નેટવર્કનો સીમાંકન બિંદુ હવે લીફ સ્વિચ પર છે. લીફ સ્વિચ 3-લેયર નેટવર્કની ઉપર છે, અને લીફ સ્વિચ સ્વતંત્ર L2 બ્રોડકાસ્ટ ડોમેનની નીચે છે, જે મોટા 2-લેયર નેટવર્કની BUM સમસ્યાને હલ કરે છે. જો બે લીફ સર્વર્સને વાતચીત કરવાની જરૂર હોય, તો તેમને L3 રૂટીંગનો ઉપયોગ કરવાની અને સ્પાઇન સ્વિચ દ્વારા તેને ફોરવર્ડ કરવાની જરૂર છે.
સ્પાઇન સ્વિચ: કોર સ્વિચની સમકક્ષ. ECMP (સમાન કિંમત મલ્ટી પાથ) નો ઉપયોગ સ્પાઇન અને લીફ સ્વિચ વચ્ચે ગતિશીલ રીતે બહુવિધ પાથ પસંદ કરવા માટે થાય છે. તફાવત એ છે કે સ્પાઇન હવે લીફ સ્વિચ માટે એક સ્થિતિસ્થાપક L3 રૂટીંગ નેટવર્ક પૂરું પાડે છે, તેથી ડેટા સેન્ટરનો ઉત્તર-દક્ષિણ ટ્રાફિક સીધા બદલે સ્પાઇન સ્વિચથી રૂટ કરી શકાય છે. ઉત્તર-દક્ષિણ ટ્રાફિકને લીફ સ્વિચની સમાંતર ધાર સ્વિચથી WAN રાઉટર પર રૂટ કરી શકાય છે.
સ્પાઇન/લીફ નેટવર્ક આર્કિટેક્ચર અને પરંપરાગત થ્રી-લેયર નેટવર્ક આર્કિટેક્ચર વચ્ચે સરખામણી
સ્પાઇન-લીફના ફાયદા
ફ્લેટ:ફ્લેટ ડિઝાઇન સર્વરો વચ્ચેના સંદેશાવ્યવહારના માર્ગને ટૂંકો કરે છે, જેના પરિણામે વિલંબ ઓછો થાય છે, જે એપ્લિકેશન અને સેવા પ્રદર્શનમાં નોંધપાત્ર સુધારો કરી શકે છે.
સારી સ્કેલેબિલિટી:જ્યારે બેન્ડવિડ્થ અપૂરતી હોય, ત્યારે રિજ સ્વિચની સંખ્યા વધારવાથી બેન્ડવિડ્થ આડી રીતે લંબાય છે. જ્યારે સર્વરની સંખ્યા વધે છે, ત્યારે જો પોર્ટ ઘનતા અપૂરતી હોય તો આપણે લીફ સ્વિચ ઉમેરી શકીએ છીએ.
ખર્ચમાં ઘટાડો: ઉત્તર તરફ અને દક્ષિણ તરફનો ટ્રાફિક, કાં તો લીફ નોડ્સમાંથી બહાર નીકળે છે અથવા રીજ નોડ્સમાંથી બહાર નીકળે છે. પૂર્વ-પશ્ચિમ પ્રવાહ, બહુવિધ માર્ગો પર વિતરિત. આ રીતે, લીફ રીજ નેટવર્ક ખર્ચાળ મોડ્યુલર સ્વીચોની જરૂર વગર સ્થિર રૂપરેખાંકન સ્વીચોનો ઉપયોગ કરી શકે છે, અને પછી ખર્ચ ઘટાડી શકે છે.
ઓછી વિલંબતા અને ભીડ ટાળવા:લીફ રિજ નેટવર્કમાં ડેટા ફ્લોમાં સ્ત્રોત અને ગંતવ્યને ધ્યાનમાં લીધા વિના નેટવર્ક પર સમાન સંખ્યામાં હોપ્સ હોય છે, અને કોઈપણ બે સર્વર લીફ - >સ્પાઇન - >લીફ થ્રી-હોપ એકબીજાથી પહોંચી શકાય તેવા હોય છે. આ વધુ સીધો ટ્રાફિક પાથ સ્થાપિત કરે છે, જે કામગીરીમાં સુધારો કરે છે અને અવરોધો ઘટાડે છે.
ઉચ્ચ સુરક્ષા અને ઉપલબ્ધતા:પરંપરાગત ત્રણ-સ્તરીય નેટવર્ક આર્કિટેક્ચરમાં STP પ્રોટોકોલનો ઉપયોગ થાય છે, અને જ્યારે કોઈ ઉપકરણ નિષ્ફળ જાય છે, ત્યારે તે ફરીથી કાર્યરત થાય છે, જે નેટવર્ક પ્રદર્શન અથવા નિષ્ફળતાને અસર કરે છે. લીફ-રિજ આર્કિટેક્ચરમાં, જ્યારે કોઈ ઉપકરણ નિષ્ફળ જાય છે, ત્યારે ફરીથી કાર્યરત થવાની જરૂર નથી, અને ટ્રાફિક અન્ય સામાન્ય માર્ગોમાંથી પસાર થવાનું ચાલુ રાખે છે. નેટવર્ક કનેક્ટિવિટી પર કોઈ અસર થતી નથી, અને બેન્ડવિડ્થ ફક્ત એક માર્ગ દ્વારા ઘટાડે છે, જેમાં કામગીરી પર થોડી અસર પડે છે.
ECMP દ્વારા લોડ બેલેન્સિંગ એવા વાતાવરણ માટે યોગ્ય છે જ્યાં SDN જેવા કેન્દ્રીયકૃત નેટવર્ક મેનેજમેન્ટ પ્લેટફોર્મનો ઉપયોગ થાય છે. SDN બ્લોકેજ અથવા લિંક નિષ્ફળતાના કિસ્સામાં ટ્રાફિકના રૂપરેખાંકન, સંચાલન અને પુનઃરૂટિંગને સરળ બનાવવાની મંજૂરી આપે છે, જે બુદ્ધિશાળી લોડ બેલેન્સિંગ ફુલ મેશ ટોપોલોજીને ગોઠવણી અને સંચાલન કરવાની પ્રમાણમાં સરળ રીત બનાવે છે.
જોકે, સ્પાઇન-લીફ આર્કિટેક્ચરમાં કેટલીક મર્યાદાઓ છે:
એક ગેરલાભ એ છે કે સ્વીચોની સંખ્યા નેટવર્કનું કદ વધારે છે. લીફ રિજ નેટવર્ક આર્કિટેક્ચરના ડેટા સેન્ટરને ક્લાયન્ટ્સની સંખ્યાના પ્રમાણમાં સ્વીચો અને નેટવર્ક સાધનો વધારવાની જરૂર છે. જેમ જેમ હોસ્ટની સંખ્યા વધે છે, તેમ તેમ રિજ સ્વીચને અપલિંક કરવા માટે મોટી સંખ્યામાં લીફ સ્વીચોની જરૂર પડે છે.
રિજ અને લીફ સ્વીચોના સીધા ઇન્ટરકનેક્શન માટે મેચિંગ જરૂરી છે, અને સામાન્ય રીતે, લીફ અને રીજ સ્વીચો વચ્ચેનો વાજબી બેન્ડવિડ્થ ગુણોત્તર 3:1 થી વધુ ન હોઈ શકે.
ઉદાહરણ તરીકે, લીફ સ્વિચ પર 48 10Gbps રેટ ક્લાયન્ટ્સ છે જેની કુલ પોર્ટ ક્ષમતા 480Gb/s છે. જો દરેક લીફ સ્વિચના ચાર 40G અપલિંક પોર્ટ 40G રિજ સ્વિચ સાથે જોડાયેલા હોય, તો તેની અપલિંક ક્ષમતા 160Gb/s હશે. ગુણોત્તર 480:160, અથવા 3:1 છે. ડેટા સેન્ટર અપલિંક્સ સામાન્ય રીતે 40G અથવા 100G હોય છે અને સમય જતાં 40G (Nx 40G) ના પ્રારંભિક બિંદુથી 100G (Nx 100G) માં સ્થાનાંતરિત થઈ શકે છે. એ નોંધવું મહત્વપૂર્ણ છે કે અપલિંક હંમેશા ડાઉનલિંક કરતા વધુ ઝડપથી ચાલવી જોઈએ જેથી પોર્ટ લિંક અવરોધિત ન થાય.
સ્પાઇન-લીફ નેટવર્ક્સમાં વાયરિંગની સ્પષ્ટ આવશ્યકતાઓ પણ હોય છે. કારણ કે દરેક લીફ નોડ દરેક સ્પાઇન સ્વીચ સાથે જોડાયેલ હોવો જોઈએ, આપણે વધુ કોપર અથવા ફાઇબર ઓપ્ટિક કેબલ નાખવાની જરૂર છે. ઇન્ટરકનેક્ટનું અંતર ખર્ચ વધારે છે. ઇન્ટરકનેક્ટેડ સ્વીચો વચ્ચેના અંતરના આધારે, સ્પાઇન-લીફ આર્કિટેક્ચર દ્વારા જરૂરી હાઇ-એન્ડ ઓપ્ટિકલ મોડ્યુલોની સંખ્યા પરંપરાગત ત્રણ-સ્તરીય આર્કિટેક્ચર કરતા દસ ગણી વધારે છે, જે એકંદર ડિપ્લોયમેન્ટ ખર્ચમાં વધારો કરે છે. જો કે, આનાથી ઓપ્ટિકલ મોડ્યુલ માર્કેટનો વિકાસ થયો છે, ખાસ કરીને 100G અને 400G જેવા હાઇ સ્પીડ ઓપ્ટિકલ મોડ્યુલો માટે.
પોસ્ટ સમય: જાન્યુઆરી-26-2026
