10 Gigabit Ethernet – dlaczego warto i na co zwrócić uwagę przy wdrożeniu?

Standard IEEE dla 10 Gigabit Ethernet (10GbE, 10GE lub 10GigE), czyli IEEE Standard 802.3ae- 2002, został ratyfikowany już kilkanaście lat temu. Niemal natychmiast, duże organizacje zaczęły masowo wdrażać 10GbE w swoich korporacyjnych sieciach szkieletowych, centrach danych i na farmach serwerów, aby obsługiwać połączenia o wysokiej przepustowości i krytycznym znaczeniu. Technologia ta staje się coraz popularniejsza, ale warto zwrócić uwagę na kilka kluczowych aspektów, które decydują o tym, czy jej wdrożenie przyniesie oczekiwane korzyści.

10 Gigabit Ethernet – technologia, która podbija sieci

Z biegiem lat, ulepszenia w technologii i wydajności oraz coraz bardziej przystępne ceny sukcesywnie rozszerzyły zasięg zastosowania 10GbE także na mniejsze sieci i przedsiębiorstwa.

W szczególności rosnące wymagania w zakresie przepustowości i rozwój aplikacji korporacyjnych napędzają popularność sieci 10 Gigabit Ethernet – zauważa Krzysztof Leńczowski, Product Manager NETGEAR w Exclusive Networks Poland.

Wysokiej klasy rozwiązania 10-Gigabit Ethernet:

• zwiększają niezawodność sieci;
• zapewniają przepustowość wystarczającą do udostępniania, współpracy, edycji i przesyłania strumieniowego;
• elastyczność połączenia kaskadowego.

Wdrożenie sieci 10GbE – jak się przygotować?

Decydując się na zastosowanie rozwiązań 10GbE, warto przyjrzeć się  poniższym aspektom i przeanalizować dostępne opcje w ich zakresie:

1. Architektura brzegowa i wirtualizacja dla lepszej wydajności.

Firmy często optymalizują swoje centra danych i serwerownie poprzez konsolidację serwerów. Pierwszym krokiem jest zazwyczaj przypisanie większej liczby aplikacji do mniejszej liczby serwerów – inaczej niż w przypadku starego paradygmatu jednej aplikacji na serwer. Często kolejnym krokiem jest wirtualizacja serwerów, dzięki czemu – poprzez zdefiniowanie wielu maszyn wirtualnych (VM) – na jednym serwerze obsługiwanych jest kilka aplikacji i systemów operacyjnych. Każda maszyna wirtualna działa jak samodzielna, fizyczna maszyna, ale współdzieli moc obliczeniową fizycznego serwera, dzięki czemu moc obliczeniowa nie jest marnowana. Działy IT mogą więc zmniejszyć ilość serwerów, lepiej wykorzystywać te już posiadane i efektywniej zarządzać zasobami.

Wirtualizacja serwerów w dużym stopniu opiera się na sieci i pamięci masowej. Sieciowa pamięć masowa (NAS) lub sieci pamięci masowej (SAN) zapewniają dodatkową, dedykowaną pamięć masową dla maszyn wirtualnych. Łączność między serwerami i pamięcią masową musi być jednak szybka, aby uniknąć wąskich gardeł. 10GbE zapewnia najszybsze połączenie dla środowisk zwirtualizowanych.

2. Warstwa agregacji a redukcja wąskich gardeł.

Zastosowanie sieci Gigabit Ethernet dla komputerów stacjonarnych zwiększa tzw. współczynnik nadsubskrypcji w pozostałej części sieci. Efekt: wąskie gardło pomiędzy dużymi ilości ruchu gigabitowego na brzegu sieci, a warstwą agregacji lub rdzeniem.

Technologia 10 Gigabit Ethernet umożliwia warstwie agregacji skalowanie w celu spełnienia rosnących wymagań użytkowników i aplikacji. Może ona pomóc w przywróceniu współczynników nadsubskrypcji do poziomu zgodnego z najlepszymi praktykami projektowania sieci, a także zapewnia następujące istotne korzyści:

• • • mniejsze zużycie światłowodów: łącze 10 Gigabit Ethernet wykorzystuje mniejszą liczbę włókien światłowodowych w porównaniu z agregacją Gigabit Ethernet, która wykorzystuje jedno włókno na łącze Gigabit Ethernet;
    • lepsza obsługa dużych strumieni: ruch na zagregowanych łączach 1 Gigabit Ethernet może być ograniczony do strumieni 1 Gb/s ze względu na wymagania dotyczące sekwencjonowania pakietów w urządzeniach końcowych. Sieć 10 Gigabit Ethernet może skuteczniej obsługiwać aplikacje generujące strumienie o wielkości wielu gigabitów dzięki większej przepustowości pojedynczego łącza 10 Gigabit Ethernet;
    • dłuższy okres eksploatacji: 10 Gigabit Ethernet zapewnia większą skalowalność niż wiele łączy Gigabit Ethernet; do 8 łączy 10-gigabitowego Ethernetu można zagregować w wirtualne połączenie o przepustowości 80 Gb/s.

3. Optymalny dobór okablowania światłowodowego.

W przypadku każdego zastosowania kabla światłowodowego należy wziąć pod uwagę 3 ważne kwestie:

– typ kabla światłowodowego (na przykład jednomodowy)

– typ interfejsu fizycznego sieci 10 Gigabit Ethernet (na przykład 10GBASE-SR)

– typ modułu optycznego (na przykład SFP+).

Różne opcje są kompatybilne pod warunkiem, że typ interfejsu fizycznego 10 Gigabit Ethernet jest taki sam na obu końcach łącza światłowodowego. (Np. można wdrożyć łącze światłowodowe z jedną optyką 10GBASE-SR XFP po lewej stronie i jedną optyką 10GBASE-SR SFP+ po prawej stronie. Jednak jednego układu optycznego 10GBASE-SR SFP+ nie może połączyć się z innym układem optycznym 10GBASE-LRM SFP+ na drugim końcu łącza.)

4. Wybór okablowania miedzianego.

W miarę dopracowywania standardów przełączania i „nadrabiania zaległości” przez standardy okablowania miedzianego, zastosowanie go dla 10GbE staje się coraz powszechniejsze.

Obecnie istnieją 3 różne technologie okablowania miedzianego dla sieci 10 Gigabit Ethernet (CX4, SFP+Direct Attach i 10GBASE-T), z których każda różni się ceną i wydajnością:

(Co prawda światłowody (SFP+) zapewniają najniższe opóźnienia, wiele działów IT dalej używa okablowania miedzianego do połączeń między przełącznikami i z serwerami.)

5. Zastosowanie kabli do bezpośredniego podłączenia w przypadku krótkich odcinków.

Kable SFP+ Direct Attach łączą złącza zgodne z SFP+ z kablem miedzianym, zapewniając rozwiązanie o niskich opóźnieniach, wydajne energetycznie i tanie. Tzw. kable DAC są dostępne w kilku opcjach długości do 10 metrów i są dobrym rozwiązaniem dla krótkich połączeń 10 Gigabit Ethernet.

6. Agregacja łączy dla lepszej redundancji i odporności.

Większość dzisiejszych serwerów 10 Gigabit Ethernet i sieciowych urządzeń pamięci masowej posiada wiele portów i obsługuje Active-Active LACP port teaming. Jednak w przypadku serwerów najważniejsza jest redundancja. Z punktu widzenia wdrożenia, znacznie łatwiej jest wdrożyć rozproszone rozwiązanie LACP za pomocą tzw. przełączników stackowalnych (ang. stackable switches), które umożliwiają agregację łączy w całym stosie. W takiej konfiguracji stos działa jako jeden logiczny przełącznik, a agregacja łączy jest bezproblemowa.

7. Zastosowanie switchy ToR (Top of Rack).

Przełącznik ToR to switch z niewielką liczbą portów, który znajduje się na samej górze lub w środku 19-calowej szafy telekomunikacyjnej w centrum danych lub w obiekcie kolokacyjnym dostawcy. Jest to prosty i ekonomiczny sposób na zwiększenie pojemności sieci, poprzez łatwe dodanie serwerów i pamięci masowej – bez konieczności stosowania skomplikowanych paneli krosowych i prowadzenia okablowania z każdego serwera lub urządzenia pamięci masowej.

Rysunek poniżej przedstawia przykładowe rozwiązanie 10 Gigabit Ethernet ToR z możliwością układania w stosy, umożliwiające ekonomiczną łączność SAN dla serwerów i sieciowych pamięci masowych:

8. Warstwa dystrybucyjna.

Obsługa sieci Gigabit Ethernet dla komputerów stacjonarnych wymaga rozwiązania o wysokiej przepustowości, wydajności i odporności. Poniżej prezentujemy przykładową instalację, gdzie gigabitowe przełączniki dostępowe z 10-gigabitowymi uplinkami oraz poukładane w stosy 10-gigabitowe przełączniki agregacyjne:

(Więcej szczegółowych porad na temat aspektów praktycznych wdrażania 10GbE znajduje się w opracowaniu NETGEAR pt. 10 Things to Know Before Deploying 10 Gigabit Ethernet).

Wiemy już, jak przygotować się do wdrożenia, ale na które rozwiązania postawić, aby osiągnąć zamierzone cele i zwrot z inwestycji? A może:

NETGEAR XS728T: 24-portowy przełącznik Smart Switch 10-Gigabit Ethernet z 4 dedykowanymi portami SFP+

XS728T to propozycja NETGEAR, którą zdecydowanie polecamy sprawdzić, jeśli szukacie przełącznika 10GbE wyróżniającego się bogactwem funkcji, wysoką jakością, niezawodnością, dobrymi warunkami gwarancyjnymi, a przy tym rozsądną ceną.

NETGEAR XS728T – najważniejsze parametry:

• 8 portów gigabitowych
• 24 porty miedziane 10GBASE-T
• 4 porty światłowodowe SFP+ 10GBASE-X 10G
• maksymalna liczba wejść MAC : 8000
• bufor 3 MB
• 16K bazy danych adresów MAC
• 512 obsługiwanych sieci VLAN
• 12 łączy zagregowanych zawierających po maks. 8 łączy składowych (LACP)
• 8 kolejek priorytetowych
• 164 współdzielonych list ACL, dotyczących list kontroli dostępu adresów MAC, IP i IPv6
• 64 trasy statyczne IPv4
• 64 trasy statyczne IPV6
• wewnętrzny zasilacz 100-240 VAC, 50-60Hz
• 134,9 W maksymalnego zużycia energii
• routing VLAN
• dynamiczne przypisywanie VLAN
• rozpoznawanie protokołu MLD
• routing statyczny (32)
• tabela hosta 512 ARP
• EEE
• zapobieganie atakom DoS
• zasilanie zewnętrzne 54 V 1,25 A
• 15,1W maksymalnego poboru mocy
• 4 wentylatory
• poziom hałasu 29,1 dBA
• temperatura otoczenia podczas pracy: 0° C do 50°C
• klasa A zgodności elektromagnetycznej
• MTBF : 1 200 041 godzin (137 lat)

(więcej szczegółowych informacji znajduje się na stronie producenta)

NETGEAR XS728T – gwarancja

Przełącznik objęty jest dożywotnią ograniczoną gwarancją na sprzęt NETGEAR ProSAFE® z usługą wymiany sprzętu następnego dnia roboczego.

Użytkownicy mogą korzystać z zaawansowanej pomocy technicznej 24h ProSUPPORT – zdalna diagnostyka wykonywana przez ekspertów umożliwia szybkie rozwiązywanie problemów technicznych. Przez 90 dni mają do dyspozycji formę telefoniczną (z opcją przedłużenia o 1, 3 lub 5 lat), a dożywotnio – poprzez czat.

Dowiedz się więcej o cenach, specyfikacji i zastosowaniach przełączników 10GE lub innych rozwiązaniach NETGEAR

Wypełnij formularz kontaktowy lub skontaktuj się ze mną bezpośrednio:

Krzysztof Leńczowski
krzysztof.lenczowski@exclusive-networks.pl
+48 601 494 948

Zapraszam!