Převezmou servery funkce síťových přepínačů?

Když v oblasti IT konverguje snad všechno včetně serverů, úložišť a sítí, budou moci v datovém centru servery převzít roli i přepínačů typu ToR (top of rack)?

Zastánci této myšlenky prohlašují, že tomu tak už brzy bude, a to zejména vzhledem k tomu, že současné servery mají vícejádrové procesory, inteligenci druhé vrstvy a mnoho optických konektorů. Základní upstreamovou konektivitu by potom mohly zajistit optické spoje, na které by se přesměrovaly přenosy na základě přímého řízení ze serveru.

Pesimisté naopak o tom přesvědčení nejsou nebo tvrdí, že alespoň v blízké době tomu tak nebude. Servery totiž budou i nadále přebírat větší množství činnosti spojené se směrováním mezi virtuálními stroji, ale přepínače ToR budou stále mít svoji nezastupitelnou roli.

„Stručná odpověď zní ne,“ odpovídá Alan Weckel, analytik na přepínací technologie v analytické organizaci Dell'Oro Group, na otázku, zda se servery stanou náhradou za zmíněné přepínače ToR. „Servery v rozvaděči budou k přepínačům typu ToR i nadále připojené. To je v současné době 80 % trhu. A podíl přepínačů ToR jen tak nezmizí.“

Fiber Mountain je jedna ze společností, které s tímto tvrzením nesouhlasí. Tato nedávno vzniklá firma dodává řešení pro optická spojení s podporou softwarového řízení. Jejich design v maximální možné míře eliminuje zpracování paketů a využívají se přímo propojené optické spoje typu point-to-point (bod-bod) mezi porty serverů datového centra.

„Eliminujeme  vrstvu přepínačů a vrstvu spojení mezi přepínači,“ prohlašuje M. H. Raza, zakladatel a výkonný ředitel společnosti Fiber Mountain.

 „Přepínání se jako funkce přesouvá z přístrojů nazývaných switche do serverů, a to jako další z jejich funkcí. Když začleníme podporu přepínání přímo do serveru, je to stejná logika jako rozvaděč s více servery – je to architektura serveru s přepínačem uvnitř, který slouží jako rozhraní pro více virtuálních strojů. Proč by tedy nemohlo probíhat rozhodování přímo na serveru? Samozřejmě že může,“ vysvětluje Raza.

Také dodává, že zná řešení od jednoho dodavatele (nebyl ale konkrétní), které je tvořené základní serverovou deskou pro vícejádrové procesory Intel. Tato deska údajně obsahuje přepínací čip Broadcom Trident II a vysokorychlostní optický konektor.

Popisované zařízení s velikostí 1 U má optický port podporující až 64 linek s rychlostí 25 Gb/s, takže výsledně vzniká přenosová kapacita 800 Gb/s až 1,6 Tb/s (kapacitou se tedy podobá produktu MXC Connector, jenž představily Intel a Corning ).

„Díky MXC a dalším podobným optickým produktům mohou mezi sebou servery komunikovat přímo bez pomoci jakýchkoli fyzických přepínačů mezi nimi,“ prohlašuje Raza.

„Rozhodovat může server,“ dále podotýká Raza. „Mohu přiřazovat pakety, které budou odcházet správnou linkou. Kolik může být cílových míst? Deset, 12, 40? Bez problémů. Máte-li MXC Connector, můžete pakety doručit na 32 různých cílových míst.“

Raza tvrdí, že tato technologie je už dostupná, ale nikdo o ní nemluví z důvodu jejího převratného potenciálu. Stále na očích nosíme klapky tradičního síťového myšlení. „Nikdo o tom nemluví, protože se to zakládá na tom, jak rychle dojde k přijetí křemíkové fotoniky,“ prohlašuje Raza. „Možné to však je už nyní. Načasování závisí na investicích a posunech technologií a trhů.“

Z pohledu virtualizace

Vzhledem k tomu, že produkt VMware NSX je navržený ke zpracování virtuálního přepínání v prostředí virtuálních serverů VMwaru, možná si myslíte, že by právě tato firma mohla být velkým zastáncem myšlenky, že budou servery nakonec pracovat i jako přepínače.

Přestože je architektonický model serveru ve funkci přepínače ToR zamýšlený pro hyperškálovatelná prostředí, neviděl ho Guido Appenzeller, technologický ředitel strategií obchodní jednotky síťového zabezpečení ve VMwaru, nikdy reálně použitý.

„Chcete-li se zcela zbavit přepínačů typu ToR, potřebujete v serverech mít nové čipy podporující například stroje pro třídění paketů,“ říká Appenzeller a dodává: „Velmi pravděpodobně budete muset v serveru mít nějaký minipřepínač. Se současnou architekturou to nefunguje.“

Tento minipřepínač by mohl být třeba ethernetovým zařízením, které by umožňovalo přímé propojení mezi servery. Další možností by byl multiplexer a propojení na první vrstvě přímo na základní desce serveru, podotýká Appenzeller.

Appenzeller souhlasí s implementací ethernetového minipřepínače díky všeobecné známosti tohoto zařízení ve světě serverů a také kvůli jeho schopnosti zajistit oddělení virtuálních sítí LAN. Je to něco, co podle jeho slov optická propojení (cross connect) nedokážou zajistit.

„Nikdy jsem to ale neviděl nasazené,“ tvrdí Appenzeller. Oboje může být totiž nepraktické i vzhledem ke stále klesajícím cenám portů přepínačů ToR.

Argumenty proti

Dell'Oro Group s tímto tvrzením souhlasí. Její analytici uvádějí, že průměrná prodejní cena portu 10G Ethernetu klesne mezi roky 2011 a 2016 ze 715 dolarů na pouhých 212 dolarů.

Poměr cena/výkon síťových čipů od dodavatelů, jako jsou například Broadcom nebo Mellanox, překonává nespecializované procesory, uvádí J. R. Rivers, výkonný ředitel a spoluzakladatel společnosti Cumulus Networks, která je dodavatelem síťového operačního systému pro holé přepínače...

Tento příspěvek vyšel v Computerworldu 4/2015.Oproti této on-line verzi je výrazně obsáhlejší a přináší další poznatky a tipy, které lze využít při praktické implementaci u vás ve firmě.

Časopis (starší čísla i předplatné těch nadcházejících) si můžete objednat na adrese našeho vydavatelství.