A mai virtualizált adatközpontokig hosszú út vezetett, mely során kialakult
korunk adatközpont építésének 3 alapvető motivációs tényezője:
-
Konszolidáció: egyesíteni kell a hálózati infrastruktúkát, tárkapacitásokat és
szerver erőforrásokat.
-
Virtualizáció: a virtuális gépek jobb erőforrás kihasználtságot nyújtanak és
nagyobb rendelkezésre állást.
-
Automatizáció: a szolgáltatás létesítése és a hozzá tartozó keretrendszer automatizálva
legyen a hatékonyabb üzemeltetés érdekében.
Ezekre az alapelvekre épülve alakult ki a jelenlegi Data Center 3.0 architektúra.
Ennek az architektúrának az egyik alappillére a Nexus platform. A Nexus platform
több olyan új funkciót nyújt, amelyekkel egyedülállóan hatékonyabbá lehet tenni
egy adatközpont hálózatának kiépítését és üzemeltetését. A következő pontokban
ezeket a funkciókat ismertetjük röviden.
Mindenekelőtt a Nexus platform Unified Fabric megoldását kell megemlíteni. Egészen
mostanáig egy adatközpontban két külön hálózatot kellett építeni; egy LAN hálózatot
a szerverek eléréséhez, valamint egy SAN hálózatot, hogy a szerverek elérjék a
nagy tárkapacitású storage-okat. A Unified Fabric lényegében a két hálózat egy
infrastruktúrán való implementációját teszi lehetővé, azaz Ethernet és Fibre
Channel (FC) keretek ugyanazon a fizikai összeköttetésen jelennek meg. Ezt egy
módosított Ethernet szabvány segítségével lehetett megvalósítani, az új szabvány
neve Data Center Bridging (DCB). DCB használata esetén egy adott szervernek a
redundáns elérés miatt mindössze két portja van, mely két porton a hagyományos
Ethernet és FC keretek multiplexálva kerülnek továbbításra oly módon, hogy az
FC kereteknek abszolút prioritása van. Ennek a megoldásnak több előnye is van;
egyrészt sokkal kevesebb kábelre van szükség, másrészt az aktív elemek száma is
csökken a hálózatban, amivel értékes helyet és áramköltséget lehet megtakarítani.
A következő fázisban már a SAN switch-ek migrációja is bekövetkezhet Nexus platformra,
így még magasabb szintű integráció érhető el az adatközpont hálózatában.
A Nexus platform másik lényeges új funkciója a Layer2 Multipathing (L2MP), amellyel
az adatközpontok hálózati felépítését lehet hatékonyabbá átalakítani. Alapvetően
egy Ethernet hálózatban a hurokvédelem miatt szükséges a Spanning Tree Protocol
(STP). Az STP viszont hurokmentessé teszi a hálózatot, a blokkolt összeköttetések
kihasználatlanok maradnak, valamint az STP konvergenciája is igen lassú. Az L2MP
technológia segítségével ezeket a kihasználatlan kapacitásokat újra lehet hasznosítani,
így lényegesen megnő a hálózat átbocsájtó képessége, ráadásul a rendszer továbbra
is rugalmasan és gyorsan tud reagálni a különféle meghibásodásokra. Jelenleg kétféle
L2MP technológiát támogat a Nexus platform: a MAC pinning-et és a MultiChassis
EtherChannel-t.
A MAC pinning egy statikus megoldás az STP helyettesítésére. Adott egy access
switch több uplink interface-szel és több downlink interface csoporttal. Az uplink
interface-ek kapcsolódnak az aggregációs switch-ekhez, a downlink interface-ekhez
pedig a szerverek. A MAC pinning segítségével statikus továbbítás történik az
adott downlink-csoport és uplink interface között. Ebben az esetben uplink interface
megszakadása esetén az adott downlink-csoport forgalma megszakad, emiatt a szerverek
szintjén kell kezelni a redundáns kapcsolódást. Ez a megoldás alapvetően teljesen
transzparens a szerverek és a hierarchiában magasabb szinten levő switch-ek számára.

A másik megoldás az STP kiváltására a Virtual Port Channel (vPC). A vPC dinamikusan
és gyorsan reagál az eszköz, illetve az ösz-szeköttetés meghibásodásokra. Az access
switch szempontjából ez egy transzparens megoldás, azaz az access switch kvázi
nem „látja”, hogy az EtherChannel túloldala, bár logikailag egy eszköz, gyakorlatilag
két külön fizikai eszközön van megvalósítva. Így a nagyobb kapacitás kihasználtság
mellett is redundáns marad a hálózati topológia. Nexus platformon vPC esetén az
EtherChannel-t termináló eszközök függetlenül működnek egymás mellett. Az STP
gyakorlatilag továbbra is jelen van a hálózatban, de csak mint visszaállási mechanizmus
arra az esetre, ha a vPC domain szétesne.

A legfejlettebb L2MP technológia jelenleg még szabványosítás alatt van: IS-IS
alapú routing protocol fogja kiváltani az STP-t, amely természetesen nem IP,
hanem Ethernet kereteket fog irányítani és ki tudja használni az IS-IS Equal
Cost Multipathing képességét.
A Nexus platform további funkcióit cikksorozatunk következő részében fogjuk
bemutatni.