डेटा सेंटर नेटवर्क आर्किटेक्चर का अवलोकन

भाग 1. "भगवान का कण"

2012 का पिछला वर्ष महत्वपूर्ण वैज्ञानिक सफलताओं में समृद्ध था - डेनिसोविट्स जीनोम के डिकोडिंग, मंगल पर कुरोशीती की लैंडिंग, और माउस एक स्टेम सेल से विकसित हुआ। हालांकि, 2012 की सबसे महत्वपूर्ण खोज असमान रूप से उस घटना से पहचानी जाती है जो जुलाई में सर्न (यूरोपीय सेंटर फॉर न्यूक्लियर रिसर्च) में हुई घटना से - हिग्स बोसोन के अस्तित्व की व्यावहारिक पुष्टि, "गॉड का कण" लियोन मैक्स लेडरमैन ने इसे नाम दिया।

"तो एचपी कहाँ से आता है?" आप पूछते हैं एचपी ने सीईआरएन के साथ लंबे और बहुत निकट सहयोग किया है, खासकर नेटवर्क प्रौद्योगिकियों के क्षेत्र में। इसलिए, उदाहरण के लिए, सर्न ओपनलैब आर एंड डी में, एचपी पर आधारित एसडीएन नियंत्रक के लिए एप्लिकेशन बनाने के क्षेत्र में आशाजनक घटनाक्रम किए जा रहे हैं, नेटवर्क सुरक्षा प्रणालियों का विकास सक्रिय रूप से चल रहा है, आदि। इसलिए, एचपी ने इस खोज में प्रत्यक्ष हिस्सा लिया। वास्तव में, यह एलएचसी के लॉन्च के बाद से हिग्स बोसोन को पकड़ने में मदद करता है, क्योंकि LHC डेटा संग्रह और प्रसंस्करण नेटवर्क HP उपकरण पर बनाया गया है। सर्न में नेटवर्क के पैमाने को समझने के लिए, यह लगभग 50,000 सक्रिय उपयोगकर्ता डिवाइस, 10,000 किलोमीटर से अधिक केबल, लगभग 2500 नेटवर्क डिवाइस है। यह नेटवर्क हर साल लगभग 15 पेटाबाइट्स की जानकारी खोदता है (डिटेक्टर से डेटा की एक बड़ी मात्रा कण बीम की टक्करों से होती है जिसमें प्रकाश की गति लगभग बराबर होती है)। डेटा का यह सभी द्रव्यमान एक वितरित डेटा केंद्र नेटवर्क में संसाधित होता है। यह डेटा सेंटर में था, एक विशाल मात्रा में आंकड़ों के विश्लेषण के आधार पर, कि "भगवान का एक कण एक छलनी के माध्यम से बहता है।"



भाग 2. जहाँ "भगवान के कण" को बहाया जाता है

स्पष्ट कारणों के लिए, मैं यहाँ CERN डेटा सेंटर नेटवर्क की वास्तुकला नहीं दे सकता। इसके बजाय, अगले भाग में मैं एचपी उपकरण और प्रौद्योगिकियों के आधार पर निर्मित विशिष्ट डेटा सेंटर आर्किटेक्चर का एक संक्षिप्त विवरण दूंगा और विभिन्न परियोजनाओं में कार्यान्वित किया जाएगा।

संक्षेप में, एक आधुनिक डेटा सेंटर का नेटवर्क एक, दो और तीन स्तरों पर बनाया जा सकता है। प्रत्येक विकल्प के अपने उद्देश्य होते हैं। सिंगल-टियर आर्किटेक्चर का तात्पर्य है कोर / एग्रीगेशन उपकरण और सर्वर के बीच सीधा संबंध। इस प्रकार से यह रैक के भौतिक "केबल" के दृष्टिकोण से दिखता है:


और इसका उपयोग, एक नियम के रूप में, छोटे डेटा केंद्रों में, मुख्य रूप से ब्लेड पर बनाया गया है और वर्चुअलाइजेशन पर केंद्रित है। यह डेटा सेंटर तर्क और नेटवर्क प्रोटोकॉल और उपयोग की जाने वाली तकनीकों की तरह दिखता है:


डेटा सेंटर में अगला नेटवर्क विकल्प दो स्तरीय वास्तुकला है। यह पहले से ही ToR (टॉप-ऑफ-रैक) स्विच के रूप में डेटा केंद्रों के कोर / एकत्रीकरण के बीच एक अतिरिक्त स्तर की उपस्थिति का तात्पर्य करता है। जब डेटा सेंटर में अतिरिक्त पोर्ट क्षमता की आवश्यकता होती है या क्लाइंट ट्रैफ़िक समाप्ति (नेटवर्क नीति सेटिंग्स, आदि) का एक अतिरिक्त स्तर प्रदान करना आवश्यक होता है, तो ऐसा डिज़ाइन अच्छी तरह से अनुकूल है। ToR-design, जैसा कि इसे कभी-कभी कहा भी जाता है, अक्सर उन मामलों में उपयोग किया जाता है जब डेटा सेंटर के अधिकांश सर्वर एक रैक (रैक-माउंट) में घुड़सवार होते हैं। नमूना सर्किट नीचे दिए गए हैं:


उपयोग की गई प्रौद्योगिकियों और प्रोटोकॉल के दृष्टिकोण से तार्किक वास्तुकला कुछ इस तरह दिखाई देती है:


खैर, डिजाइन का तीसरा संस्करण तीन-स्तरीय एक है, कभी-कभी इसे ईओआर (एंड-ऑफ-रो) भी कहा जाता है। यह डिज़ाइन विकल्प अक्सर डेटा केंद्रों के लिए लागू किया जाता है, जिसमें कुल नेटवर्क क्षमता और ब्रॉडबैंड इंटरफेस की संख्या (10 जीबी / एस से शुरू) प्रमुख कारक हैं। यद्यपि वर्णित डिज़ाइन एचपी हार्डवेयर पर आधारित है, लेकिन वर्तमान मानकों के आधार पर किसी भी हार्डवेयर को इसमें एकीकृत किया जा सकता है। भौतिक वास्तुकला कुछ इस तरह दिखती है:


3-स्तरीय डेटा सेंटर आर्किटेक्चर में, एकत्रीकरण स्विच की एक अतिरिक्त परत नेटवर्क नेटवर्क टोपोलॉजी के निर्माण में लचीलापन जोड़ती है और पोर्ट समाधान की संभावित क्षमता को बढ़ाती है (यह डिज़ाइन विकल्प आपको बहुत बड़ी पोर्ट क्षमता को एकत्रित करने की अनुमति देता है), जो इस डिज़ाइन की संभावित समस्याओं को समाप्त करता है। नेटवर्किंग के तर्क की दृष्टि से, यह कुछ इस तरह दिखता है:



ऊपर वर्णित सभी विकल्पों के बारे में, हम कह सकते हैं कि वे देते हैं:

• L2 लचीलापन और विशालता - एक फ्लैट L2 नेटवर्क बेहतर वर्चुअलाइजेशन की जरूरतों को पूरा करता है। यदि किसी डेटा सेंटर का अंतिम लक्ष्य वर्चुअल मशीनों का समर्थन करना है, तो एक फ्लैट L2 नेटवर्क मेजबान के बीच वर्चुअल मशीन को स्थानांतरित करना आसान बनाता है।
• एसटीपी / आरएसटीपी / एमएसटीपी के लिए कोई ज़रूरत नहीं है - आभासी स्विच के साथ मिलकर, यह डिज़ाइन एसटीपी का उपयोग किए बिना लूप के खिलाफ सुरक्षा प्रदान करता है।
• तेजी से अभिसरण - विफलताओं के मामले में, नेटवर्क एसटीपी परिवार के पारंपरिक प्रोटोकॉल का उपयोग करने की तुलना में तेजी से परिमाण के एक क्रम को परिवर्तित करता है।
• सुरक्षा -
- 1-स्तरीय नेटवर्क डिज़ाइन IPS उपकरणों को VLAN एकत्रीकरण साइटों में डेटा सेंटर कोर उपकरणों में एकीकृत करने की अनुमति देता है, जो अक्सर सरल और अधिक सुविधाजनक होता है।
- 2-और 3-स्तरीय डिज़ाइन आपको नेटवर्क सुरक्षा के तत्वों को स्तरों से वितरित करने की अनुमति देता है, जो बदले में, स्वाभाविक रूप से स्तरित सुरक्षा प्रदान करता है।

कौन सा विकल्प चुनना है - प्रत्येक मामले में, नेटवर्क वास्तुकार निर्णय लेता है और यह कई कारकों (डेटा सेंटर के लिए तकनीकी आवश्यकताओं, अंत उपयोगकर्ताओं की इच्छाओं, बुनियादी ढांचे के विकास के लिए पूर्वानुमान, व्यक्तिगत अनुभव, अंत में, आदि) पर निर्भर करता है।