QFabric Architecture

Các thách thức mà hạ tầng mạng gặp phải đối với các trung tâm dữ liệu hiện nay là hiệu suất, quy mô và đơn giản hóa sự quản lí. Để tăng quy mô các máy chủ, người quản trị mạng cần mở rộng các thiết bị tầng trên, điều này làm tăng độ phức tạp quản lý. Vì thế, Juniper Networks đã phát triển một chiến lược toàn diện được thiết kế để làm cho cấu trúc mới của trung tâm dữ liệu thành hiện thực.
Mục đích chính của chiến lược này là thay đổi cấu trúc mô hình mạng 3 lớp ngày nay sẽ loại bỏ các lớp switch thành 2 lớp, và với cấu trúc QFabric sẽ thành 1 lớp.

                                              Mô hình mạng QFabric 1 tier.
Cấu trúc mạng QFabric cung cấp một giải pháp để đơn giản hóa cấu trúc mạng thành 1 tầng mạng của trung tâm dữ liệu với mục đích cải thiện hiệu suất ứng dụng và đạt được sự vận hành linh hoạt với chi phí đầu tư tối thiểu.
Khi mật độ các cổng kết nối tăng lên, chúng ta nhận thấy mạng kết nối cần thay đổi. Chúng tôi đã thay đổi mạng từ mô hình 3 lớp thành 1 lớp duy nhất – đơn giản hóa mạng kết nối - nơi mà giữa 2 thiết bị bất kỳ là 1 bước nhảy (1 hop) duy nhất và vẫn duy trì các đặc điểm của mạng kết nối hiệu suất cao. Vì thế, bạn có thể điều hành trung tâm dữ liệu như là một thực thể duy nhất. Lợi ích mà QFabric mang lại là:

 Quản lý tập trung 1 điểm duy nhất.

Có đầy đủ những đặc tính của 1 mạng kết nối hiệu suất cao.

 Sự kết nối đa điểm.

 

                                                Mô hình mạng thay đổi.
Thiết kế QFabric này để tối ưu hóa việc mở rộng 1 switch đạt được hiệu suất cao. Cấu trúc QFabric được thiết kế 3 phần chính: management plane, control plane, data plane.

                                                           Cấu trúc QFabric.

Data Plane:
Một cách duy nhất để phát triển phạm vi data plane là đẩy các giao thức khác nhau tương tác với các thiết bị bên ngoài đến biên kết nối nhưng chỉ vận chuyển đơn giản. Nó chỉ đơn giản là di chuyển các bit từ điểm A đến điểm B. Bằng cách đẩy các giao thức ra biên kết nối, chúng ta có thể mở rộng tốc độ. Trung tâm dữ liệu hiện đại muốn vận chuyển dữ liệu càng nhanh càng tốt, chúng ta đã có 10 gigabits. Xu hướng trong tương lai sẽ lên từ 40 đến 100 gigabits.
Control Plane:
Mặt khác, control plane có một chút bit khác biệt. Chúng tôi muốn có các giao thức kết nối ở mọi nơi. Các giao thức kết nối ở nội bộ bên trong nơi mà việc chuyển đổi xảy ra, hay còn gọi là “liên thông minh” (federated intelligence).
Management Plane:       
QFabric có mô hình hoạt động của 1 switch duy nhất. khi “N=1” có nghĩa là 1 thiết bị quản lý và không tương tác trong kết cấu riêng của mình. QFabric quan tâm đến chi tiết quản lý. Nó không chạy giao thức spanning tree hoặc Trill để quản lý loop, bởi vì loop được quản lý cùng 1 cách trong switch – bởi control plane.

 QFabric có thể mở rộng từ hàng trăm đến hàng ngàn cổng, cung cấp độ trễ thấp – từ 5 microseconds – nó rất đơn giản để quản lý, nó chạy hệ điều hành Junos, có thể hỗ trợ các thiết bị mà không làm hư hao các thiết bị đang chạy hiện hành, và có khả năng sử dụng layer 2 và layer 3 tại các biên kết nối.
Một đặc điểm nổi bật của QFabric đối với các đối thủ cạnh tranh khác là 6000 cổng trên 1 thiết bị.

                                       Mô hình QFabric - 6000 ports

Khi xây dựng mô hình mạng 6000 cổng, Juniper sẽ có 4 khung cấu kết, chúng ta sẽ có được 125 các nút biên. Điều này sẽ cung cấp cho chúng ta 1 môi trường xuyên suốt hoàn chỉnh mà cách xử lý như 1 switch trong lớp 2 và lớp 3.
Như là 1 điểm so sánh, Juniper có 1/3 thiết bị đòi hỏi điện năng ít hơn 2/3, ít hơn 90% không gian sàn, và nhanh hơn 7 đến 10 lần.