Die nächsten Schritte auf dem Weg zu 10- GbE-Top-of-Rack-Netzwerken

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1 Die nächsten Schritte auf dem Weg zu 10- GbE-Top-of-Rack-Netzwerken Wichtige Überlegungen zur Auswahl von Top-of-Rack-Switches Mithilfe von 10-GbE-Top-of-Rack-Switches können Sie Virtualisierungslösungen erweitern und bequem schnellen Festspeicher bereitstellen. Erfahren Sie, wie Sie sich auf das Rechenzentrum mit 10 Gigabit Ethernet (10 GbE) vorbereiten können. Viele IT-Experten kennen die Probleme, die mit zentralen Trends im Rechenzentrum der letzten zehn Jahre zusammenhängen. Zu den Entwicklungen gehören die zunehmende Virtualisierung, leistungsstarke Mehrkernserver, Cloud-Anwendungen und - Dienste sowie Festspeicher mit IOPS im Millionenbereich. Die genannten Trends ermöglichen die Einrichtung extrem leistungsstarker und umfassend skalierbarer Rechenmodelle. Im Netzwerk sorgen diese Neuerungen jedoch für einen höheren Bandbreitenbedarf. Um diesem Bedarf zu begegnen, ist nun eine Technologie verfügbar, mit der Sie 10-Gigabit-Ethernet- Verbindungen zwischen Servern und Switches einrichten können. Bei der Umstellung auf 10 GbE stehen Netzwerkexperten vor verschiedenen Herausforderungen: Zum einen geht es um die Art der Anwendungen, die im Rechenzentrum ausgeführt werden. Ein weiteres Ergebnis der neuen Entwicklungen im Rechenzentrum ist der im Vergleich zum Server-zu-Client- Verkehr (Nord-Süd) deutlich größere Server-zu-Server-Verkehr (Ost-West). Daten zwischen Servern über einen alten GbE- Switch zu leiten, ist wenig effizient, da es schnell zu einer Überlastung des Switch und damit zu einer Beeinträchtigung der Anwendungen kommen kann. Wenn dazu noch leistungsstarker Festspeicher genutzt wird, der Daten mit unterschiedlichen So erkennen Sie, ob Ihr Rechenzentrum bereit ist Wie können Sie feststellen, ob in Ihrem Rechenzentrum der nächste Schritt erforderlich ist? Die folgenden Punkte sind nützliche Indizien: Anwendungsbesitzer oder Endbenutzer beschweren sich über die mangelhafte Leistung. Ihre serviceorientierte Architektur liefert aufgrund von zu hoher Latenz unzureichende Ergebnisse. Sie verzögern die Verlagerung weiterer Anwendungen in die private Cloud, da Sie nicht wissen, ob der Switching- Durchsatz ausreicht. In manchen Racks teilen sich zehn oder mehr virtuelle Maschinen einen einzigen E/A- Anschluss. Ihr Fibre-Channel-Netzwerk ist mindestens viermal so schnell wie Ihr Ethernet-Netzwerk. Mustern an verschiedene Schnittstellen sendet, ist leicht ersichtlich, warum Unternehmen eine größere L2-Leitung benötigen. Alte Switches und baumartige Nord-Süd-Architekturen im Netzwerk können Datenpakete nicht schnell genug verarbeiten, um die Anforderungen von datenintensiven, virtualisierten Servern und Speicherlösungen zu erfüllen, die Daten mit einer Geschwindigkeit von bis zu 16 Gbit/s liefern.

2 Diese Entwicklungen stellen zwar eine Herausforderung dar, bieten jedoch auch neue Chancen. Mit 10- GbE-Switches können Sie Virtualisierungslösungen ausbauen und problemlos extrem schnellen Festspeicher bereitstellen. Wenn Sie zu dem Schluss gekommen sind, dass Sie auf eine 10-GbE-Switch-Infrastruktur umsteigen müssen, stellt sich die Frage nach der geeigneten Architektur: Top-of-Rack (ToR) oder End-of-Row (EoR). In der Zugangsschicht bietet ToR gegenüber EoR Vorteile beim Stromverbrauch sowie der einfachen Skalierbarkeit beim Einrichten von Server-Pods. Ein weiterer Vorteil ist die unkomplizierte Verkabelung. Es ist kein Problem, Kabel von neuen Rechnern bzw. Speichergeräten zu einem vorhandenen Switch zu ziehen, um die Komponenten zu verbinden oder besser gesagt, es sollte kein Problem sein. Tatsächlich ist die Verkabelung an einem EoR-L2-Switch häufig so kompliziert, dass die Agilität hochmoderner Technologien nicht zum Tragen kommt. Außerdem bringt das Verkabelungschaos höhere Kosten im Rechenzentrum mit sich, da die Mitarbeiter mehr Zeit benötigen, um es zu beherrschen. Wenn die Zahl der Server steigt, erhöht sich durch das damit verbundene Kabelgewirr das Risiko von Netzwerkausfällen aufgrund manueller Installationsfehler. Darüber hinaus ist das EoR-Modell bei höherem Skalierungsgrad wenig effizient, da mit dem Platz- und Strombedarf der Switches auch die Kosten zunehmen. Dieser Leitfaden hilft Ihnen dabei, die nächsten Schritte auf dem Weg zu einem ToR-Rechenzentrum in Angriff zu nehmen. Vorteile von Top-of-Rack-Switching Mit einem ToR-Design können Sie Verkabelungsprobleme, Engpässe sowie mangelnde Flexibilität beseitigen und ein Netzwerkfundament für moderne Anwendungen im Rechenzentrum schaffen, das zukünftiges Wachstum problemlos bewältigen kann. Bei Top-of-Rack (ToR) handelt es sich um ein Netzwerkdesign für Rechenzentren, bei dem ein 10-GbE-Switch mit großem Funktionsumfang die L2- und L3-Verarbeitung, das Bridging im Rechenzentrum und Fibre Channel over Ethernet-Aufgaben (FCoE) für ein ganzes Serverrack übernimmt. Mit diesem Ansatz können Sie eine agile Infrastruktur schaffen, da der ToR-Switch verschiedene E/A-Schnittstellen wie GbE, 10 GbE, FCoE und Fibre Channel (FC) unterstützt. Weitere Vorteile: Unterstützung von Anwendungsverkehr zwischen Servern: Manche ToR-Switching- Architekturen optimieren die Verbindungen der ToR-Switches untereinander, um die Latenzzeiten und den Durchsatz zwischen Servern zu verbessern und eine höhere Anwendungsleistung zu gewährleisten. Zukunftssicherheit: Wenn Sie neue Standards wie 100 GbE implementieren, können Sie Ihre Glasfaserarchitektur weiter nutzen. Einfache Verkabelung: Bei ToR-Designs entfallen EoR-Switches, komplizierte Verkabelungen sowie der einzelne L2-Pathway einer Nord-Süd-Konfiguration. Bessere Unterstützung für Mehrkernserver: Große Mehrkernserver erhalten die Bandbreite sowie die niedrigen Latenz- und Jitterwerte, die sie für optimale Leistung und Zuverlässigkeit benötigen. Entwicklung einer flachen Fabric-Architektur: Mit einer solchen Architektur können Sie die Skalierbarkeit, Klarheit und Agilität verbessern.

3 Erste Schritte Wenn Sie mit den Problemen moderner Virtualisierungs- und Speichertechnologien zu kämpfen haben, ist eine 10-GbE-Switching-Architektur möglicherweise das Richtige für Sie. 10 GbE bietet deutliche Vorteile bei Leistung und Einfachheit. Es gibt jedoch noch weitere vorteilhafte Auswirkungen auf das Netzwerk. Egal ob Sie Verbindungen in der Zugangsschicht benötigen oder Ihr Rechenzentrumsnetzwerk mit einer Fabric-Switching-Architektur skalieren möchten, um neue Geschäftsanforderungen zu erfüllen - die Umsetzung besteht aus wenigen, einfachen Schritten. Die Auswahl der ToR-Switches ist der erste Schritt. Welche Eigenschaften sollte ein 10-GbE-ToR-Switch aufweisen? Das hängt davon ab, welche Ziele Sie mit Ihrem Netzwerk verfolgen (siehe Tabelle 1). Tabelle 1. Wichtige Eigenschaften eines ToR-Switches Wenn Sie folgende Ziele verfolgen Flexibilität, höhere Dichte virtueller Maschinen, niedrige Latenz, hohe Leistung und skalierbare Bandbreite: Sollten Sie nach Switches mit folgenden Eigenschaften suchen Unterstützung von GbE und 10 GbE, damit Sie vorhandene Switches während der Migration weiterhin nutzen können Einsatzmöglichkeit als Ethernet- Standardswitch oder als ToR-L2-Switch Zum Beispiel: Juniper Networks EX4500 Speicherverbindungen, nachhaltig verlustfreies Ethernet, Umstellung auf eine konvergierte Fabric: Unterstützung verschiedener Protokolle (GbE, 10 GbE, 40 GbE, FCoE, FC) und Transit Switching für iscsi und FCoE FC-zu-FCoE-Gateway-Switching Juniper Networks QFX3500 Speziell für ToR-Anforderungen entwickelt Einfache Skalierbarkeit dank Virtual Chassis- Technologie Bis zu 48 Dualspeed-GbE/10-GbE-Ports Durchsatz von 10 Gbit/s Juniper Networks EX4550 Speziell für ToR-Anforderungen entwickelt Einfache Skalierbarkeit dank Virtual Chassis- Technologie Bis zu 48 Dualspeed-GbE/10-GbE-Ports in kompakter Bauform (1 RU) Dient zur Anbindung an eine konvergierte Fabric Konfigurierbare Ports für GbE, 10 GbE und Fibre Channel mit 2/4/8 Gbit/s Unterstützung für FC-, FCoE- und iscsi- Transitverkehr 48 Ports mit hochdichtem 10 GbE und 4 Ports mit dichtem 40 GbE Durchsatz von 1,28 Tbit/s Durchsatz von 960 Millionen Paketen pro Sekunde Juniper Networks QFX3600 Dient zur Anbindung an eine konvergierte Fabric

4 Konfigurierbare Ports unterstützen 10 GbE und 40 GbE 16 Ports mit dichtem 40 GbE Unterstützung für FCoE- und iscsi- Transitverkehr 64 Ports mit hochdichtem 10 GbE Durchsatz von 1,28 Tbit/s Durchsatz von 960 Millionen Paketen pro Sekunde Auch für Umgebungen mit wenig Platz geeignet Juniper kann Ihnen helfen Ob Sie ein vollständig konvergiertes Netzwerk mit Speicher-Fabric oder ein umfassend virtualisiertes Rechenzentrum mit maximaler Flexibilität und Leistung einrichten wollen: ToR-Technologien von Juniper helfen Ihnen dabei. Entwickeln Sie Ihr Rechenzentrum weiter Wenn Ihr Rechenzentrum über eine umfangreiche GbE-Installation verfügt, sorgen EX4500- und EX4550- Switches für eine Maximierung von Durchsatz und Leistung und ermöglichen eine einfache Umstellung auf 10 GbE. Wenn Sie Ihren Rechenzentren weitere 10-GbE-Server hinzufügen möchten, können Sie die EX4500- und EX4550-Switches zur Erweiterung der Kapazitäten nutzen. Da diese Switches bis zu GbE-Ports bieten, lassen sich Engpässe beseitigen, die eine weitere Virtualisierung sowie die Bereitstellung moderner Speichertechnologien behindern. Beide Switches unterstützen zudem die einzigartige Virtual Chassis-Technologie von Juniper Networks, mit der sich bis zu zehn Switches zusammenschließen und als ein logisches System betreiben lassen. Dabei wird auch nur eine Betriebssysteminstanz ausgeführt. Wenn Sie bereits EX4200-Ethernet-Switches von Juniper nutzen, können Sie die EX4500- und EX4550-Switches in der gleichen Virtual Chassis-Konfiguration verwenden, um in gemischten GbE- und 10-GbE-Umgebungen bei der Einrichtung besonders flexibel zu sein. Machen Sie Ihr Rechenzentrum bereit für die Zukunft Wenn Sie mit Ihrem Rechenzentrum ambitioniertere Pläne haben, sind die Switches QFX3500 und QFX3600 von Juniper eine ausgezeichnete Wahl. Diese Switches unterstützen direkte Verbindungen mit Network Attached Storage-Lösungen (NAS) und können als eigenständige Switches für anspruchsvolle 10-/40-GbE-Umgebungen genutzt werden. Dabei ist auch eine Überzeichnung von mehr als 3:1 möglich. Wenn Sie mehr als die zehn kombinierten Switches verwenden möchten, die beim EX4500/EX4550 mit der Virtual Chassis-Technologie unterstützt werden, bieten sich die ToR-Switches QFX3500 und QFX3600 an. Diese sind Fabric-fähige Edge-Lösungen, die in einem QFabric-System von Juniper Networks die Knotenfunktion übernehmen. Das QFabric-System, das aus verschiedenen Elementen besteht und als ein Switch mit Unterstützung für über GbE-Ports fungiert, ermöglicht beliebige Kreuzverbindungen und sorgt für einen vereinfachten Betrieb. So können Sie Ethernet- und

5 Speichernetzwerke problemlos zusammenlegen und erhalten umfassende Flexibilität für umfangreiche Virtualisierungs- und Cloud-Umgebungen. Legen Sie einfach los Wenn Ihr Rechenzentrum langsam veraltet, ist ToR-Switching mit 10 GbE möglicherweise genau das Richtige für Sie. ToR-Designs bieten unmittelbare Vorteile wie eine vereinfachte Verkabelung, einen geringeren Platzbedarf für Switches sowie einen niedrigeren Stromverbrauch. Außerdem dienen ToR- Switches als Grundlage für eine 10-GbE-Lösung, die in Rechenzentren und schnellen Speichersystemen hohe Leistung und maximalen Durchsatz gewährleistet. Damit die Umstellung möglichst reibungslos verläuft, sollten Sie sich für Switches entscheiden, die mehrere Protokolle unterstützen und einfach skalierbar sind zum Beispiel die Modelle EX4500, EX4550, QFX3500 und QFX3600 von Juniper Networks. Dank einfacher Verwaltung und maximaler Leistung erfüllen die Technologien von Juniper, wie Virtual Chassis und das Junos-Betriebssystem, die hohen Anforderungen moderner Rechenzentren problemlos. Weitere Informationen über ToR-Switching und die Lösungen von Juniper finden Sie unter