معماری‌ های Top of Rack و End of Row چه تفاوت هایی با یکدیگر دارند؟

طراحی معماری دیتاسنتر تا حد زیادی به ارتباطات داده و اتصال سوئیچ‌ها بستگی دارد. زمانیکه سرورهای زیادی در دسترس هستند (مانند یک دیتاسنتر)، شبکه باید منعطف و مقیاس پذیر باشد تا بتواند قدرت محاسباتی مورد نیاز را مدیریت کند. دو طراحی شبکه که در چنین سناریوهایی مورد استفاده قرار می‌گیرند عبارتند از: کانفیگ Top of Rack (ToR) و End of Row (EoR). در این مقاله قصد داریم تا معماری‌‌های Top of Rack و End of Row را به زمان ساده توضیح دهیم و تفاوت‌های آن‌ها را بررسی کنیم.

معماری Top of Rack (ToR)

معماری Top of Rack (بطور مخفف ToR) به طراحی In-Rack نیز معروف است. در این روش، سوئیچ Access شبکه در بالای رک سرور قرار می‌گیرد و سرورها بطور مستقیم به آن متصل می‌شوند. این بدان معنی است که 1 یا 2 سوئیچ اترنت مستقیماً در داخل رک نصب می‌شوند و کابل‌های مسی داخل رک قرار خواهند گرفت. از این رو، معماری مقرون به صرفه‌ای محسوب می‌شود زیرا تعداد کابل های مسی بین رک‌ها به شکل قابل توجهی کاهش می‌یابد. در نهایت رک توسط یک سوئیچ اترنت، اغلب از طریق یک کابل فیبر نوری، به شبکه دیتاسنتر متصل می‌شود. کابل فیبر نوری بین منطقه تجمع (aggregation) مشترک و رک، ارتباطی مستقیم ایجاد می‌کند.

در روش ToR، هر رک در شبکه مرکز داده یک موجودیت جداگانه است که به همین منظور مدیریت آن به شکل آسان‌تری صورت می‌پذیرد. هر گونه تغییر، ارتقاء یا بروز نقص در رک معمولاً فقط روی آن رک تأثیر می‌گذارد. کابل‌های کمتر به این معنی است که می‌توان کابل‌های باکیفیت و پهنای باند بالاتری را با بودجه‌ نسبتاً پایینی انتخاب و خریداری نمود.

معماری End of Row (EoR)

در طراحی شبکه EoR، هر سروری که در رک قرار می‌گیرد با سوئیچ تجمع انتهای ردیف (End of Row)، ارتباط مستقیمی دارد. این امر نیاز به اتصال مستقیم سرورها با سوئیچ درون رک (in-rack) را از بین می برد.

رک ها معمولاً به گونه ای چیده می‌شوند تا یک ردیف را تشکیل دهند و یک کابینت یا قفسه در انتهای این ردیف قرار بگیرد. این رک دارای سوئیچ row aggregation است که اتصال شبکه به سرورهای نصب شده در رک‌های جداگانه را فراهم می‌کند. این سوئیچ به عنوان یک پلت‌فرم مبتنی بر شاسی مدولار، قادر است از صدها اتصال سرور پشتیبانی کند. باید توجه داشت که برای پشتیبانی از این معماری به مقدار زیادی کابل کشی نیاز است.

در ToR هر رک یک واحد مستقل است در حالی که در EoR کل ردیف سرورها به عنوان یک گروه در دیتاسنتر عمل می‌کنند. از این رو، بروز هر گونه مشکل در سوئیچ row aggregation، ردیف کاملی از سرورها را تحت تأثیر قرار می‌دهد.

Top of Rack و End of Row چه تفاوت هایی با یکدیگر دارند؟

جدول زیر تفاوت‌های بین معماری‌ های ToR و EoR را به وضوح نشان می دهد.

دستگاه‌های شبکه

یکی از بزرگترین تفاوت‌های ToR و EoR، دستگاه‌های مورد نیاز در طراحی شبکه است. طراحی ToR به سوئیچ های بیشتر اما تعداد کابل های کمتری نیاز دارد. در مقابل، طراحی EoR به سوئیچ‌های کمتر اما تعداد کابل‌های بیشتری نیاز دارد که در نتیجه شبکه پیچیده و بزرگی را ایجاد می‌نماید.

توان و سیستم کولینگ

وجود سوئیچ‌های بیشتر در طراحی ToR به معنای افزایش تعداد پورت‌ها در سوئیچ‌های تجمع است که منجر به مصرف انرژی بالا و استفاده کم از پورت‌های سوئیچ می‌شود. در مقابل، وجود دستگاه های کمتر در طراحی EoR منجر به اشغال فضای کمتری از رک، کاهش تعمیرات و نگهداری، مصرف انرژی کمتر و در نهایت نیاز نه چندان زیاد به سیستم کولینگ می‌گردد.

گسترش شبکه

از آنجایی که هر رک در طراحی ToR مستقل است، استقرار ماژولار به راحتی با آن امکان‌پذیر است، به این معنی که یک رک با تمام نیازهای ضروری را می‌توان به راحتی متصل و مستقر نمود. بنابراین، در معماری ToR گسترش شبکه به شکل آسان‌تری قابل انجام است. در مقابل، به دلیل بالا بودن تعداد کابل‌ها، امکان گسترش شبکه در طراحی EoR سخت و دشوار است.

نتیجه گیری

برای کانفیگ معماری ToR، به یک سوئیچ در هر رک نیاز خواهید داشت که این موضوع منجر به افزایش مصرف انرژی و هزینه‌های عملیاتی در مقایسه با معماری ToR می‌شود. در این سناریو، حتی تعداد پورت های استفاده نشده نیز اغلب در مقایسه با آرایش EoR بیشتر است. با این حال، نیازهای کابل‌کشی در ToR در مقایسه با EoR بسیار کمتر است و تحمل خطا (Fault Tolerance) بطور کلی در دیتاسنتر بهبود می‌یابد زیرا خطاها تا حد زیادی تنها به یک رک خاص مربوط می‌شود. اگر قصد دارید تا در هزینه‌های عملیاتی صرفه جویی کنید، پیکربندی EoR را به شما توصیه می‌کنیم اما اگر هدفتان بهبود تحمل خطا می‌باشد، ToR مناسب ترین انتخاب است.