Mô hình kiến trúc Switch được ứng dụng hiện nay
Các kiến trúc mạng dựa trên tiêu chuẩn ANSI/TIA-942-A (phiên bản mới nhất) cung cấp hệ thống mạng có độ trễ thấp hơn và băng thông tốt hơn.
Bảng báo cáo IEEE Bandwidth Assessment tháng 7/2012 đã ước tính: băng thông mạng tăng gấp đôi sau mỗi 12 tháng và băng thông server tăng gấp đôi sau mỗi 24 tháng. Các hãng nghiên cứu như IDC, Dell’Oro Group và Crehan Research đã từng dự đoán số lượng các server 10G sẽ tăng lên khoảng 50% vào năm 2014, và thực tế hiện nay, rất nhiều sever 40G đã được sử dụng và ngày càng trở nên phổ biến hơn.
Ảo hóa, mật độ cao, điện toán đám mây và độ trễ thấp được coi là những xu hướng chủ đạo trong trung tâm dữ liệu hiện nay. Một nghiên cứu thị trường gần đây cho thấy, có khoảng 40% server hiện tại đã được ảo hóa và có tới 90% các doanh nghiệp đang cho thấy nhu cầu ảo hóa hệ thống của mình. Mô hình kết nối của các ứng dụng cũng vì thế mà chuyển dần sang chiều ngang (server-to-server hoặc storage-to-storage) thay vì chiều dọc như cách truyền thống (client-server).
Trước nhu cầu ngày càng thay đổi và phát triển, xu hướng về kiến trúc thiết bị cũng phải thay đổi để thích nghe với nhu cầu của người sử dụng. Các nhà sản xuất switch hàng đầu đã phát triển những kiến trúc switch mới sử dụng cổng 40G và 100G. Những dòng Switch mới này đang được thiết kế có tính linh hoạt cũng như độ bảo mật cao hơn rất nhiều. Kiến trúc 3 tầng kiểu truyền thống giờ đây không còn là giải pháp lý tưởng cho sự phát triển hệ thống mạng. Với các nhu cầu và yêu cầu của người dùng ngày càng cao Hiệp hội Công nghiệp Viễn thông (TIA) đã bổ sung tiêu chuẩn ANSI/TIA-942-A-1 vào tháng 3/2013, mô tả các khuyến nghị về cáp viễn thông hỗ trợ các kiến trúc switch mới.
1/ Kiến trúc 3 tầng truyền thống
Trong kiến trúc 3 tầng, cáp MPO 12/24 sợi quang và dây nhảy LC thường được sử dụng để kết nối giữa switch aggregation, switch core và switch access. Kết nối từ switch access tới server được thực hiện bằng cáp quang thông qua mô-đun SFP+ hay cáp đồng với dây nhảy RJ45. Các kết nối này phục vụ cho ứng dụng 10GbE.
2/ Kiến trúc full mesh
Với kiến trúc full-mesh, tất cả các thiết bị switch được đều được kết nối chéo với nhau. Các thiết bị này thường không được sử dụng trong các khu vực thiết bị (EDA) và mô hình top-of-rack (TOR), kiến trúc full-mesh chỉ được ứng dụng chủ yếu trong mạng metropolitan hay các trung tâm dữ liệu mạng nhỏ.
3/ Kiến trúc inter connected-mesh
Tương tự như kiến trúc full-mesh, kiến trúc interconnection-mesh có tính mở rộng cao hơn, giảm thiểu chi phí và là giải pháp rất tốt đối với các doanh nghiệp đang phát triển. Interconnection-mesh thường có từ 1 đến 3 switch interconnection (HDA hoặc EDA) và non-blocking ở mỗi nhóm.
4/ Kiến trúc fat-tree
Kiến trúc fat-tree, hay có tên gọi khác là kiến trúc nhánh cây, là một trong những dạng kiến trúc được dùng để thay thế cho kiến trúc truyền thống. Kiến trúc dạng fat-tree thực hiện kết nối giữa các thiết bị switch trục (switch interconnection) và switch lá (switch accesss) để hỗ trợ hệ thống máy tính cluster hiệu suất cao. Để tạo mô hình mạng phẳng và dễ dàng mở rộng ở lớp 2, kiến trúc fat-tree sử dụng thêm cấu trúc non-blocking với độ trễ thấp. Kiểu trúc này thường được triển khai trong các trung tâm dữ liệu vừa hoặc lớn.
Trong hình minh họa, switch interconnection kết nối trực tiếp với switch access qua dây trunk MTP 12/24FO và module chuyển đổi (24 sợi quang) hoặc adapter MTP (12 sợi quang). Khác với mô hình dạng ba lớp truyền thống, kiến trúc fat-tree sử dụng ít switch aggregation và đường dự phòng để hỗ trợ 40GBase-SR giữa switch access và interconnection, nhờ đó giảm độ trễ và ít tiêu tốn điện năng một cách tối đa. Các kiến trúc full-mesh, interconnected-mesh, switch ảo và switch tập trung là những kiến trúc hỗ trợ cho tiêu chuẩn ANSI/TIA-942-A-1. Cũng như fat-tree, những kiến trúc switch mới này giúp giảm độ trễ tốt hơn và cung cấp băng thông tốc độ cao và tính ổn định tốt hơn hơn so với mô hình truyền thống, kể cả trên cổng non-blocking.
5/ Kiến trúc virtal-switch
Kiến trúc virtual-switch xuất phát từ nguyên lý của kiến trúc dạng tập trung, dùng nhiều switch kết nối với nhau để tạo thành một switch ảo. Mỗi server được kết nối vào nhiều switch tạo ra đường dự phòng, tuy nhiên điều này đồng nghĩa với việc độ trễ của hệ thống cũng cao hơn. Nhược điểm của kiến trúc virtual-switch là không hỗ trợ khả năng mở rộng tốt dù giữa các switch ảo triển khai kiến trúc dạng fat-tree hay full-mesh.
6/ Kiến trúc dạng tập trung
Trong kiến trúc tập trung, server được kết nối với tất cả switch giúp người dùng có thể dễ dàng điều khiển ở bất kì sever nào. Dù vậy, số lượng cổng hạn chế lại là nhược điểm có thể cản trở việc mở rộng kiến trúc này. Do vậy dạng kiến trúc tập trung chỉ được áp dụng chủ yếu trong các hệ thống sever nhỏ.
KẾT LUẬN
Trên đây là một vài kiến trúc mạng mới đem tới khả năng thiết kế linh hoạt cũng như hỗ trợ trong việc mở rộng quy mô. Các loại cáp quang MTP/MPO 12/24 là loại cáp lý tưởng cho các kết nối băng thông cao trong trung tâm dữ liệu, đảm bảo tận dụng tối đa hạ tầng cơ sở. Ngoài ra, các sợi cáp này còn có thể hỗ trợ tốt cho các ứng dụng 40G và 100G.
Với bài viết này, Quý vị đã có thêm một số mô hình kiến trúc mạng phục vụ cho việc nâng cấp hệ thống của mình trong tương lại. Tuy nhiên, bài viết mới chỉ trên lý thuyết, việc nâng cấp hệ thống còn phụ thuộc vào rất nhiều các yếu tố khách quan ngoài thực tế. Chính vì vậy, cần tìm một đơn vị giàu kinh nghiệm, uy tín tư vấn là điều rất quan trọng. Hiện Viễn Thông Xanh là một trong những đơn vị đi đầu trong việc cung cấp giải pháp, thiết bị, phụ kiện mạng uy tín tại Việt Nam. Nếu Quý vị đang có nhu cầu tìm cho mình một địa chỉ tin cậy cung cấp các sản phẩm mạng chính hãng, giải pháp mạng tối ưu với giá thành phải chăng, tiết kiệm tối đa chi phí, hãy liên hệ trực tiếp với chúng tôi để được tư vấn và hỗ trợ.
