ដើម្បីបំពេញតម្រូវការនៃសេវាកម្ម cloud បណ្តាញត្រូវបានបែងចែកជាបណ្តើរៗទៅជា Underlay និង Overlay។ បណ្តាញ Underlay គឺជាឧបករណ៍រូបវន្តដូចជាការបញ្ជូន និងប្តូរនៅក្នុងមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យប្រពៃណី ដែលនៅតែជឿជាក់លើគោលគំនិតនៃស្ថេរភាព និងផ្តល់នូវសមត្ថភាពបញ្ជូនទិន្នន័យបណ្តាញដែលអាចទុកចិត្តបាន។ Overlay គឺជាបណ្តាញអាជីវកម្មដែលរុំព័ទ្ធលើវា កាន់តែខិតជិតសេវាកម្ម តាមរយៈការរុំព័ទ្ធពិធីការ VXLAN ឬ GRE ដើម្បីផ្តល់ជូនអ្នកប្រើប្រាស់នូវសេវាកម្មបណ្តាញដែលងាយស្រួលប្រើ។ បណ្តាញ Underlay និងបណ្តាញ Ooverlay មានទំនាក់ទំនងគ្នា និងផ្តាច់ចេញ ហើយពួកវាមានទំនាក់ទំនងគ្នាទៅវិញទៅមក ហើយអាចវិវត្តដោយឯករាជ្យ។
បណ្តាញ Underlay គឺជាមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃបណ្តាញ។ ប្រសិនបើបណ្តាញ Underlay មិនស្ថិតស្ថេរទេ នោះនឹងមិនមាន SLA សម្រាប់អាជីវកម្មទេ។ បន្ទាប់ពីស្ថាបត្យកម្មបណ្តាញបីស្រទាប់ និងស្ថាបត្យកម្មបណ្តាញ Fat-Tree ស្ថាបត្យកម្មបណ្តាញមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យកំពុងផ្លាស់ប្តូរទៅជាស្ថាបត្យកម្ម Spine-Leaf ដែលបាននាំមកនូវការអនុវត្តលើកទីបីនៃគំរូបណ្តាញ CLOS។
ស្ថាបត្យកម្មបណ្តាញមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យបែបប្រពៃណី
ការរចនាបីស្រទាប់
ចាប់ពីឆ្នាំ ២០០៤ ដល់ ២០០៧ ស្ថាបត្យកម្មបណ្តាញបីជាន់មានប្រជាប្រិយភាពខ្លាំងនៅក្នុងមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ។ វាមានបីស្រទាប់៖ ស្រទាប់ស្នូល (ឆ្អឹងខ្នងប្តូរល្បឿនលឿននៃបណ្តាញ) ស្រទាប់ប្រមូលផ្តុំ (ដែលផ្តល់នូវការតភ្ជាប់ផ្អែកលើគោលនយោបាយ) និងស្រទាប់ចូលប្រើ (ដែលភ្ជាប់ស្ថានីយការងារទៅបណ្តាញ)។ គំរូមានដូចខាងក្រោម៖
ស្ថាបត្យកម្មបណ្តាញបីស្រទាប់
ស្រទាប់ស្នូល៖ កុងតាក់ស្នូលផ្តល់នូវការបញ្ជូនបន្តកញ្ចប់ល្បឿនលឿនចូល និងចេញពីមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ ការតភ្ជាប់ទៅស្រទាប់ប្រមូលផ្តុំច្រើន និងបណ្តាញផ្លូវ L3 ដ៏ធន់ដែលជាធម្មតាបម្រើបណ្តាញទាំងមូល។
ស្រទាប់ប្រមូលផ្តុំ៖ កុងតាក់ប្រមូលផ្តុំភ្ជាប់ទៅកុងតាក់ចូលប្រើ ហើយផ្តល់សេវាកម្មផ្សេងៗទៀត ដូចជាជញ្ជាំងភ្លើង ការផ្ទេរ SSL ការរកឃើញការឈ្លានពាន ការវិភាគបណ្តាញ ជាដើម។
ស្រទាប់ចូលប្រើ៖ កុងតាក់ចូលប្រើជាធម្មតាស្ថិតនៅផ្នែកខាងលើនៃរ៉ាក់ ដូច្នេះពួកវាក៏ត្រូវបានគេហៅថាកុងតាក់ ToR (កំពូលនៃរ៉ាក់) ហើយពួកវាភ្ជាប់ទៅម៉ាស៊ីនមេ។
ជាធម្មតា កុងតាក់ប្រមូលផ្តុំគឺជាចំណុចកំណត់រវាងបណ្តាញ L2 និង L3៖ បណ្តាញ L2 ស្ថិតនៅខាងក្រោមកុងតាក់ប្រមូលផ្តុំ ហើយបណ្តាញ L3 ស្ថិតនៅខាងលើ។ ក្រុមកុងតាក់ប្រមូលផ្តុំនីមួយៗគ្រប់គ្រងចំណុចចែកចាយ (POD) ហើយ POD នីមួយៗគឺជាបណ្តាញ VLAN ឯករាជ្យ។
ពិធីការ Network Loop និង Spanning Tree
ការបង្កើតរង្វិលជុំភាគច្រើនបណ្តាលមកពីការភាន់ច្រឡំដែលបណ្តាលមកពីផ្លូវគោលដៅមិនច្បាស់លាស់។ នៅពេលដែលអ្នកប្រើប្រាស់បង្កើតបណ្តាញ ដើម្បីធានាបាននូវភាពជឿជាក់ ជាធម្មតាពួកគេប្រើឧបករណ៍លើស និងតំណភ្ជាប់លើស ដូច្នេះរង្វិលជុំត្រូវបានបង្កើតឡើងជៀសមិនរួច។ បណ្តាញស្រទាប់ទី 2 ស្ថិតនៅក្នុងដែនផ្សាយដូចគ្នា ហើយកញ្ចប់ផ្សាយនឹងត្រូវបានបញ្ជូនម្តងហើយម្តងទៀតនៅក្នុងរង្វិលជុំ ដែលបង្កើតជាព្យុះផ្សាយ ដែលអាចបណ្តាលឱ្យមានការស្ទះច្រក និងខ្វិនឧបករណ៍ភ្លាមៗ។ ដូច្នេះ ដើម្បីទប់ស្កាត់ព្យុះផ្សាយ ចាំបាច់ត្រូវទប់ស្កាត់ការបង្កើតរង្វិលជុំ។
ដើម្បីទប់ស្កាត់ការបង្កើតរង្វិលជុំ និងដើម្បីធានាបាននូវភាពជឿជាក់ វាអាចធ្វើទៅបានតែក្នុងការប្រែក្លាយឧបករណ៍លើស និងតំណភ្ជាប់លើសទៅជាឧបករណ៍បម្រុងទុក និងតំណភ្ជាប់បម្រុងប៉ុណ្ណោះ។ នោះគឺ ច្រក និងតំណភ្ជាប់ឧបករណ៍លើសត្រូវបានរារាំងក្រោមកាលៈទេសៈធម្មតា ហើយមិនចូលរួមក្នុងការបញ្ជូនបន្តកញ្ចប់ទិន្នន័យទេ។ លុះត្រាតែឧបករណ៍បញ្ជូនបន្តបច្ចុប្បន្ន ច្រក តំណភ្ជាប់បរាជ័យ ដែលបណ្តាលឱ្យមានការកកស្ទះបណ្តាញ ច្រក និងតំណភ្ជាប់ឧបករណ៍លើសនឹងត្រូវបានបើក ដូច្នេះបណ្តាញអាចត្រូវបានស្តារឡើងវិញទៅសភាពធម្មតាវិញ។ ការគ្រប់គ្រងដោយស្វ័យប្រវត្តិនេះត្រូវបានអនុវត្តដោយពិធីការ Spanning Tree (STP)។
ពិធីការ spanning tree ដំណើរការរវាងស្រទាប់ចូលប្រើ និងស្រទាប់ sink ហើយនៅស្នូលរបស់វាគឺក្បួនដោះស្រាយ spanning tree ដែលដំណើរការលើស្ពានដែលបើកដំណើរការដោយ STP នីមួយៗ ដែលត្រូវបានរចនាឡើងជាពិសេសដើម្បីជៀសវាងរង្វិលជុំ bridging នៅក្នុងវត្តមាននៃផ្លូវដែលលែងប្រើ។ STP ជ្រើសរើសផ្លូវទិន្នន័យដ៏ល្អបំផុតសម្រាប់ការបញ្ជូនបន្តសារ និងមិនអនុញ្ញាតឱ្យមានតំណភ្ជាប់ទាំងនោះដែលមិនមែនជាផ្នែកមួយនៃ spanning tree ដោយទុកផ្លូវសកម្មតែមួយរវាងណូតបណ្តាញពីរណាមួយ ហើយតំណភ្ជាប់ឡើងលើផ្សេងទៀតនឹងត្រូវបានរារាំង។
STP មានអត្ថប្រយោជន៍ជាច្រើន៖ វាសាមញ្ញ ងាយស្រួលប្រើ និងតម្រូវឱ្យមានការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធតិចតួចបំផុត។ ម៉ាស៊ីននៅក្នុង pod នីមួយៗជាកម្មសិទ្ធិរបស់ VLAN ដូចគ្នា ដូច្នេះម៉ាស៊ីនមេអាចផ្លាស់ទីទីតាំងតាមអំពើចិត្តនៅក្នុង pod ដោយមិនចាំបាច់កែប្រែអាសយដ្ឋាន IP និងច្រកផ្លូវ។
ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ផ្លូវបញ្ជូនបន្តស្របគ្នាមិនអាចប្រើដោយ STP បានទេ ដែលនឹងតែងតែបិទផ្លូវដែលលែងត្រូវការនៅក្នុង VLAN។ គុណវិបត្តិនៃ STP៖
១. ការបញ្ចូលគ្នាយឺតនៃ topology។ នៅពេលដែល topology បណ្តាញផ្លាស់ប្តូរ ពិធីការ spanning tree ចំណាយពេល 50-52 វិនាទីដើម្បីបញ្ចប់ការបញ្ចូលគ្នានៃ topology។
2, មិនអាចផ្តល់មុខងារនៃការធ្វើឱ្យមានតុល្យភាពបន្ទុកបានទេ។ នៅពេលដែលមានរង្វិលជុំនៅក្នុងបណ្តាញ ពិធីការដើមឈើពង្រីកអាចគ្រាន់តែរារាំងរង្វិលជុំប៉ុណ្ណោះ ដូច្នេះតំណភ្ជាប់មិនអាចបញ្ជូនបន្តកញ្ចប់ទិន្នន័យបានទេ ដែលខ្ជះខ្ជាយធនធានបណ្តាញ។
និម្មិតូបនីយកម្ម និងបញ្ហាប្រឈមនៃចរាចរណ៍ពីកើតទៅលិច
ក្រោយឆ្នាំ ២០១០ ដើម្បីកែលម្អការប្រើប្រាស់ធនធានកុំព្យូទ័រ និងការផ្ទុកទិន្នន័យ មជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យបានចាប់ផ្តើមទទួលយកបច្ចេកវិទ្យានិម្មិតូបនីយកម្ម ហើយម៉ាស៊ីននិម្មិតមួយចំនួនធំបានចាប់ផ្តើមលេចឡើងនៅក្នុងបណ្តាញ។ បច្ចេកវិទ្យានិម្មិតបំលែងម៉ាស៊ីនមេទៅជាម៉ាស៊ីនមេឡូជីខលច្រើន ដែលម៉ាស៊ីននិម្មិតនីមួយៗអាចដំណើរការដោយឯករាជ្យ មានប្រព័ន្ធប្រតិបត្តិការ កម្មវិធី អាសយដ្ឋាន MAC និងអាសយដ្ឋាន IP ឯករាជ្យរបស់វា ហើយពួកវាភ្ជាប់ទៅអង្គភាពខាងក្រៅតាមរយៈកុងតាក់និម្មិត (vSwitch) នៅខាងក្នុងម៉ាស៊ីនមេ។
និម្មិតូបនីយកម្មមានតម្រូវការអមជាមួយ៖ ការធ្វើចំណាកស្រុកផ្ទាល់នៃម៉ាស៊ីននិម្មិត សមត្ថភាពក្នុងការផ្លាស់ទីប្រព័ន្ធម៉ាស៊ីននិម្មិតពីម៉ាស៊ីនមេរូបវន្តមួយទៅម៉ាស៊ីនមេមួយទៀត ខណៈពេលដែលរក្សាបាននូវប្រតិបត្តិការធម្មតានៃសេវាកម្មនៅលើម៉ាស៊ីននិម្មិត។ ដំណើរការនេះមិនប៉ះពាល់ដល់អ្នកប្រើប្រាស់ចុងក្រោយទេ អ្នកគ្រប់គ្រងអាចបែងចែកធនធានម៉ាស៊ីនមេបានយ៉ាងបត់បែន ឬជួសជុល និងធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវម៉ាស៊ីនមេរូបវន្តដោយមិនប៉ះពាល់ដល់ការប្រើប្រាស់ធម្មតារបស់អ្នកប្រើប្រាស់។
ដើម្បីធានាថាសេវាកម្មមិនត្រូវបានរំខានក្នុងអំឡុងពេលធ្វើចំណាកស្រុក វាតម្រូវឱ្យមិនត្រឹមតែអាសយដ្ឋាន IP របស់ម៉ាស៊ីននិម្មិតមិនផ្លាស់ប្តូរប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងស្ថានភាពដំណើរការរបស់ម៉ាស៊ីននិម្មិត (ដូចជាស្ថានភាពវគ្គ TCP) ត្រូវតែរក្សាក្នុងអំឡុងពេលធ្វើចំណាកស្រុក ដូច្នេះការធ្វើចំណាកស្រុកថាមវន្តរបស់ម៉ាស៊ីននិម្មិតអាចត្រូវបានអនុវត្តតែនៅក្នុងដែនស្រទាប់ទី 2 ដូចគ្នាប៉ុណ្ណោះ ប៉ុន្តែមិនមែនឆ្លងកាត់ការធ្វើចំណាកស្រុកដែនស្រទាប់ទី 2 នោះទេ។ នេះបង្កើតតម្រូវការសម្រាប់ដែន L2 ធំជាងពីស្រទាប់ចូលប្រើទៅស្រទាប់ស្នូល។
ចំណុចបែងចែករវាង L2 និង L3 នៅក្នុងស្ថាបត្យកម្មបណ្តាញស្រទាប់ទី 2 ដ៏ធំបែបប្រពៃណីគឺនៅកុងតាក់ស្នូល ហើយមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យនៅខាងក្រោមកុងតាក់ស្នូលគឺជាដែនផ្សាយពេញលេញ ពោលគឺបណ្តាញ L2។ តាមរបៀបនេះ វាអាចដឹងពីភាពមិនប្រក្រតីនៃការដាក់ពង្រាយឧបករណ៍ និងការធ្វើចំណាកស្រុកទីតាំង ហើយវាមិនចាំបាច់កែប្រែការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធនៃ IP និងច្រកទ្វារទេ។ បណ្តាញ L2 (VLans) ផ្សេងៗគ្នាត្រូវបានបញ្ជូនតាមរយៈកុងតាក់ស្នូល។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ កុងតាក់ស្នូលក្រោមស្ថាបត្យកម្មនេះត្រូវរក្សាតារាង MAC និង ARP ដ៏ធំមួយ ដែលដាក់ចេញនូវតម្រូវការខ្ពស់សម្រាប់សមត្ថភាពរបស់កុងតាក់ស្នូល។ លើសពីនេះ កុងតាក់ចូលប្រើ (TOR) ក៏កំណត់មាត្រដ្ឋាននៃបណ្តាញទាំងមូលផងដែរ។ ទាំងនេះនៅទីបំផុតកំណត់មាត្រដ្ឋាននៃបណ្តាញ ការពង្រីកបណ្តាញ និងសមត្ថភាពបត់បែន ដែលជាបញ្ហាពន្យារពេលនៅទូទាំងស្រទាប់ទាំងបីនៃការកំណត់ពេលវេលា មិនអាចបំពេញតម្រូវការរបស់អាជីវកម្មនាពេលអនាគតបានទេ។
ម៉្យាងវិញទៀត ចរាចរណ៍ពីកើតទៅលិចដែលបង្កឡើងដោយបច្ចេកវិទ្យានិម្មិតកម្មក៏នាំមកនូវបញ្ហាប្រឈមដល់បណ្តាញបីស្រទាប់បែបប្រពៃណីផងដែរ។ ចរាចរណ៍មជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យអាចបែងចែកយ៉ាងទូលំទូលាយទៅជាប្រភេទដូចខាងក្រោម៖
ចរាចរណ៍ពីជើងទៅត្បូង៖ចរាចរណ៍រវាងអតិថិជននៅខាងក្រៅមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ និងម៉ាស៊ីនមេមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ ឬចរាចរណ៍ពីម៉ាស៊ីនមេមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យទៅអ៊ីនធឺណិត។
ចរាចរណ៍ពីកើតទៅលិច៖ចរាចរណ៍រវាងម៉ាស៊ីនមេនៅក្នុងមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ ក៏ដូចជាចរាចរណ៍រវាងមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យផ្សេងៗគ្នា ដូចជាការសង្គ្រោះគ្រោះមហន្តរាយរវាងមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ ការទំនាក់ទំនងរវាងពពកឯកជន និងសាធារណៈ។
ការណែនាំអំពីបច្ចេកវិទ្យានិម្មិតូបនីយកម្មធ្វើឱ្យការដាក់ពង្រាយកម្មវិធីកាន់តែមានការចែកចាយកាន់តែច្រើនឡើងៗ ហើយ "ផលប៉ះពាល់" គឺថាចរាចរណ៍ពីកើតទៅលិចកំពុងកើនឡើង។
ស្ថាបត្យកម្មបីជាន់បែបប្រពៃណីជាធម្មតាត្រូវបានរចនាឡើងសម្រាប់ចរាចរណ៍ជើង-ត្បូង។ខណៈពេលដែលវាអាចត្រូវបានប្រើសម្រាប់ចរាចរណ៍ពីកើតទៅលិច វាអាចនឹងបរាជ័យក្នុងការដំណើរការតាមតម្រូវការ។
ស្ថាបត្យកម្មបីជាន់បែបប្រពៃណីទល់នឹងស្ថាបត្យកម្ម Spine-Leaf
នៅក្នុងស្ថាបត្យកម្មបីជាន់ ចរាចរណ៍ពីកើតទៅលិចត្រូវតែបញ្ជូនបន្តតាមរយៈឧបករណ៍នៅក្នុងស្រទាប់ប្រមូលផ្តុំ និងស្រទាប់ស្នូល។ ឆ្លងកាត់ណូតជាច្រើនដោយមិនចាំបាច់។ (ម៉ាស៊ីនមេ -> ការចូលប្រើ -> ការប្រមូលផ្តុំ -> ការប្តូរស្នូល -> ការបញ្ចូលគ្នា -> ការប្តូរចូលប្រើ -> ម៉ាស៊ីនមេ)
ដូច្នេះ ប្រសិនបើចរាចរណ៍ពីកើតទៅលិចមួយចំនួនធំត្រូវបានដំណើរការតាមរយៈស្ថាបត្យកម្មបណ្តាញបីជាន់បែបប្រពៃណី ឧបករណ៍ដែលភ្ជាប់ទៅច្រកស្វីចដូចគ្នាអាចប្រកួតប្រជែងដណ្តើមកម្រិតបញ្ជូន ដែលបណ្តាលឱ្យមានពេលវេលាឆ្លើយតបមិនល្អដោយអ្នកប្រើប្រាស់ចុងក្រោយ។
គុណវិបត្តិនៃស្ថាបត្យកម្មបណ្តាញបីស្រទាប់បែបប្រពៃណី
យើងអាចមើលឃើញថាស្ថាបត្យកម្មបណ្តាញបីស្រទាប់បែបប្រពៃណីមានចំណុចខ្វះខាតជាច្រើន៖
ការខ្ជះខ្ជាយកម្រិតបញ្ជូន៖ដើម្បីទប់ស្កាត់ការធ្វើរង្វិលជុំ ពិធីការ STP ជាធម្មតាត្រូវបានដំណើរការរវាងស្រទាប់ប្រមូលផ្តុំ និងស្រទាប់ចូលប្រើ ដូច្នេះមានតែការបញ្ជូនឡើងវិញមួយនៃកុងតាក់ចូលប្រើប៉ុណ្ណោះដែលពិតជាផ្ទុកចរាចរណ៍ ហើយការបញ្ជូនឡើងវិញផ្សេងទៀតនឹងត្រូវបានរារាំង ដែលបណ្តាលឱ្យខ្ជះខ្ជាយកម្រិតបញ្ជូន។
ការលំបាកក្នុងការដាក់បណ្តាញទ្រង់ទ្រាយធំ៖ជាមួយនឹងការពង្រីកមាត្រដ្ឋានបណ្តាញ មជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យត្រូវបានចែកចាយនៅទីតាំងភូមិសាស្ត្រផ្សេងៗគ្នា ម៉ាស៊ីននិម្មិតត្រូវតែបង្កើត និងធ្វើចំណាកស្រុកគ្រប់ទីកន្លែង ហើយគុណលក្ខណៈបណ្តាញរបស់ពួកគេដូចជាអាសយដ្ឋាន IP និងច្រកទ្វារនៅតែមិនផ្លាស់ប្តូរ ដែលតម្រូវឱ្យមានការគាំទ្រពីស្រទាប់ខ្លាញ់ទី 2។ នៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធប្រពៃណី គ្មានការធ្វើចំណាកស្រុកណាមួយអាចត្រូវបានអនុវត្តបានទេ។
កង្វះចរាចរណ៍ពីកើតទៅលិច៖ស្ថាបត្យកម្មបណ្តាញបីជាន់ត្រូវបានរចនាឡើងជាចម្បងសម្រាប់ចរាចរណ៍ជើង-ត្បូង ទោះបីជាវាក៏គាំទ្រចរាចរណ៍ខាងកើត-ខាងលិចក៏ដោយ ប៉ុន្តែចំណុចខ្វះខាតគឺជាក់ស្តែង។ នៅពេលដែលចរាចរណ៍ខាងកើត-ខាងលិចមានទំហំធំ សម្ពាធលើស្រទាប់ប្រមូលផ្តុំ និងកុងតាក់ស្រទាប់ស្នូលនឹងកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំង ហើយទំហំ និងដំណើរការបណ្តាញនឹងត្រូវបានកំណត់ចំពោះស្រទាប់ប្រមូលផ្តុំ និងស្រទាប់ស្នូល។
នេះធ្វើឱ្យសហគ្រាសធ្លាក់ចូលទៅក្នុងភាពលំបាកនៃការចំណាយ និងសមត្ថភាពធ្វើមាត្រដ្ឋាន៖ការគាំទ្របណ្តាញដំណើរការខ្ពស់ទ្រង់ទ្រាយធំតម្រូវឱ្យមានឧបករណ៍ស្រទាប់បញ្ចូលគ្នា និងស្រទាប់ស្នូលមួយចំនួនធំ ដែលមិនត្រឹមតែនាំមកនូវការចំណាយខ្ពស់ដល់សហគ្រាសប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏ទាមទារឱ្យបណ្តាញត្រូវតែត្រូវបានគ្រោងទុកជាមុននៅពេលសាងសង់បណ្តាញ។ នៅពេលដែលទំហំបណ្តាញមានទំហំតូច វានឹងបណ្តាលឱ្យខ្ជះខ្ជាយធនធាន ហើយនៅពេលដែលទំហំបណ្តាញបន្តពង្រីក វាពិបាកក្នុងការពង្រីក។
ស្ថាបត្យកម្មបណ្តាញ Spine-Leaf
តើស្ថាបត្យកម្មបណ្តាញ Spine-Leaf ជាអ្វី?
ដើម្បីឆ្លើយតបទៅនឹងបញ្ហាខាងលើ យើងខ្ញុំសូមជម្រាបជូនលោកអ្នកអំពីវិធានការដូចខាងក្រោម៖ការរចនាមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យថ្មីមួយ គឺស្ថាបត្យកម្មបណ្តាញ Spine-Leaf បានលេចចេញជារូបរាងឡើង ដែលជាអ្វីដែលយើងហៅថាបណ្តាញ Leaf Ridge។
ដូចដែលឈ្មោះបានបង្ហាញ ស្ថាបត្យកម្មនេះមានស្រទាប់ Spine និងស្រទាប់ Leaf រួមទាំង spine switches និង leaf switches។
ស្ថាបត្យកម្មស្លឹកឆ្អឹងខ្នង
កុងតាក់ស្លឹកនីមួយៗត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹងកុងតាក់ជួរភ្នំទាំងអស់ ដែលមិនត្រូវបានភ្ជាប់ដោយផ្ទាល់ទៅគ្នាទៅវិញទៅមក ដែលបង្កើតបានជាតូប៉ូឡូស៊ីសំណាញ់ពេញលេញ។
នៅក្នុង spine-and-leaf ការតភ្ជាប់ពីម៉ាស៊ីនមេមួយទៅម៉ាស៊ីនមេមួយទៀតឆ្លងកាត់ចំនួនឧបករណ៍ដូចគ្នា (Server -> Leaf -> Spine Switch -> Leaf Switch -> Server) ដែលធានាបាននូវភាពយឺតយ៉ាវដែលអាចព្យាករណ៍បាន។ ពីព្រោះកញ្ចប់មួយគ្រាន់តែត្រូវឆ្លងកាត់ spine មួយ និង leaf មួយទៀតដើម្បីទៅដល់គោលដៅ។
តើ Spine-Leaf ដំណើរការយ៉ាងដូចម្តេច?
កុងតាក់ Leaf៖ វាស្មើនឹងកុងតាក់ចូលប្រើនៅក្នុងស្ថាបត្យកម្មបីជាន់បែបប្រពៃណី ហើយភ្ជាប់ដោយផ្ទាល់ទៅម៉ាស៊ីនមេរូបវន្តជា TOR (Top Of Rack)។ ភាពខុសគ្នាជាមួយកុងតាក់ចូលប្រើគឺថាចំណុចកំណត់នៃបណ្តាញ L2/L3 ឥឡូវនេះស្ថិតនៅលើកុងតាក់ Leaf។ កុងតាក់ Leaf ស្ថិតនៅខាងលើបណ្តាញ 3 ស្រទាប់ ហើយកុងតាក់ Leaf ស្ថិតនៅខាងក្រោមដែនផ្សាយ L2 ឯករាជ្យ ដែលដោះស្រាយបញ្ហា BUM នៃបណ្តាញ 2 ស្រទាប់ធំ។ ប្រសិនបើម៉ាស៊ីនមេ Leaf ពីរត្រូវការទំនាក់ទំនង ពួកគេត្រូវប្រើការបញ្ជូនបន្ត L3 ហើយបញ្ជូនវាតាមរយៈកុងតាក់ Spine។
Spine Switch៖ ស្មើនឹង core switch។ ECMP (Equal Cost Multi Path) ត្រូវបានប្រើដើម្បីជ្រើសរើសផ្លូវច្រើនដោយថាមវន្តរវាង Spine និង Leaf switches។ ភាពខុសគ្នាគឺថា Spine ឥឡូវនេះគ្រាន់តែផ្តល់បណ្តាញផ្លូវ L3 ដែលធន់សម្រាប់ Leaf switch ដូច្នេះចរាចរណ៍ពីជើងទៅត្បូងរបស់មជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យអាចត្រូវបានបញ្ជូនបន្តពី Spine switch ជំនួសឱ្យការបញ្ជូនបន្តដោយផ្ទាល់។ ចរាចរណ៍ពីជើងទៅត្បូងអាចត្រូវបានបញ្ជូនបន្តពី edge switch ស្របទៅនឹង Leaf switch ទៅកាន់រ៉ោតទ័រ WAN។
ការប្រៀបធៀបរវាងស្ថាបត្យកម្មបណ្តាញ Spine/Leaf និងស្ថាបត្យកម្មបណ្តាញបីស្រទាប់បែបប្រពៃណី
គុណសម្បត្តិនៃ Spine-Leaf
ផ្ទះល្វែង៖ការរចនារាបស្មើធ្វើឱ្យផ្លូវទំនាក់ទំនងរវាងម៉ាស៊ីនមេខ្លីជាងមុន ដែលបណ្តាលឱ្យមានភាពយឺតយ៉ាវទាប ដែលអាចធ្វើអោយប្រសើរឡើងយ៉ាងខ្លាំងនូវដំណើរការកម្មវិធី និងសេវាកម្ម។
សមត្ថភាពធ្វើមាត្រដ្ឋានល្អ៖នៅពេលដែលកម្រិតបញ្ជូនមិនគ្រប់គ្រាន់ ការបង្កើនចំនួននៃកុងតាក់ជួរអាចពង្រីកកម្រិតបញ្ជូនផ្ដេក។ នៅពេលដែលចំនួនម៉ាស៊ីនមេកើនឡើង យើងអាចបន្ថែមកុងតាក់ស្លឹកប្រសិនបើដង់ស៊ីតេច្រកមិនគ្រប់គ្រាន់។
ការកាត់បន្ថយថ្លៃដើម៖ ចរាចរណ៍ទិសដៅជើង និងខាងត្បូង ទាំងចេញពីថ្នាំងស្លឹក ឬចេញពីថ្នាំងជួរភ្នំ។ លំហូរពីកើតទៅលិច ចែកចាយលើផ្លូវច្រើន។ តាមរបៀបនេះ បណ្តាញជួរភ្នំស្លឹកអាចប្រើកុងតាក់កំណត់រចនាសម្ព័ន្ធថេរដោយមិនចាំបាច់ប្រើកុងតាក់ម៉ូឌុលថ្លៃៗ ហើយបន្ទាប់មកកាត់បន្ថយថ្លៃដើម។
ភាពយឺតយ៉ាវទាប និងការជៀសវាងការកកស្ទះ៖លំហូរទិន្នន័យនៅក្នុងបណ្តាញ Leaf Ridge មានចំនួន hops ដូចគ្នានៅទូទាំងបណ្តាញដោយមិនគិតពីប្រភព និងគោលដៅនោះទេ ហើយម៉ាស៊ីនមេពីរណាមួយអាចទៅដល់គ្នាទៅវិញទៅមកបានតាមរយៈ Leaf - >Spine - >Leaf three-hop។ នេះបង្កើតផ្លូវចរាចរណ៍ដោយផ្ទាល់ជាងមុន ដែលធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវដំណើរការ និងកាត់បន្ថយការកកស្ទះ។
សុវត្ថិភាពខ្ពស់ និងភាពអាចរកបាន៖ពិធីការ STP ត្រូវបានប្រើប្រាស់នៅក្នុងស្ថាបត្យកម្មបណ្តាញបីជាន់បែបប្រពៃណី ហើយនៅពេលដែលឧបករណ៍មួយខូច វានឹងបញ្ចូលគ្នាឡើងវិញ ដែលប៉ះពាល់ដល់ដំណើរការបណ្តាញ ឬសូម្បីតែបរាជ័យ។ នៅក្នុងស្ថាបត្យកម្ម leaf-ridge នៅពេលដែលឧបករណ៍មួយខូច មិនចាំបាច់បញ្ចូលគ្នាឡើងវិញទេ ហើយចរាចរណ៍នៅតែបន្តឆ្លងកាត់ផ្លូវធម្មតាផ្សេងទៀត។ ការតភ្ជាប់បណ្តាញមិនត្រូវបានប៉ះពាល់ទេ ហើយកម្រិតបញ្ជូនត្រូវបានកាត់បន្ថយត្រឹមតែផ្លូវមួយប៉ុណ្ណោះ ដោយមានផលប៉ះពាល់តិចតួចដល់ដំណើរការ។
ការធ្វើឲ្យមានតុល្យភាពបន្ទុកតាមរយៈ ECMP គឺស័ក្តិសមសម្រាប់បរិស្ថានដែលវេទិកាគ្រប់គ្រងបណ្តាញកណ្តាលដូចជា SDN ត្រូវបានប្រើប្រាស់។ SDN អនុញ្ញាតឲ្យមានភាពសាមញ្ញក្នុងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ ការគ្រប់គ្រង និងការកំណត់ផ្លូវចរាចរណ៍ឡើងវិញក្នុងករណីមានការស្ទះ ឬការបរាជ័យនៃតំណភ្ជាប់ ដែលធ្វើឲ្យរចនាសម្ព័ន្ធមេសពេញលេញនៃការធ្វើឲ្យមានតុល្យភាពបន្ទុកឆ្លាតវៃជាមធ្យោបាយងាយស្រួលក្នុងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ និងគ្រប់គ្រង។
ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ស្ថាបត្យកម្ម Spine-Leaf មានដែនកំណត់មួយចំនួន៖
គុណវិបត្តិមួយគឺថាចំនួននៃកុងតាក់ធ្វើឱ្យទំហំបណ្តាញកើនឡើង។ មជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យនៃស្ថាបត្យកម្មបណ្តាញ Leaf Ridge ត្រូវបង្កើនកុងតាក់ និងឧបករណ៍បណ្តាញសមាមាត្រទៅនឹងចំនួនអតិថិជន។ នៅពេលដែលចំនួនម៉ាស៊ីនកើនឡើង កុងតាក់ Leaf Ridge មួយចំនួនធំត្រូវបានទាមទារដើម្បីភ្ជាប់ទៅកុងតាក់ Ridge។
ការតភ្ជាប់គ្នាដោយផ្ទាល់នៃកុងតាក់ជួរ និងស្លឹកទាមទារឱ្យមានការផ្គូផ្គង ហើយជាទូទៅ សមាមាត្រកម្រិតបញ្ជូនសមហេតុផលរវាងកុងតាក់ស្លឹក និងជួរមិនអាចលើសពី 3:1 ឡើយ។
ឧទាហរណ៍ មានម៉ាស៊ីនភ្ញៀវអត្រា 10Gbps ចំនួន 48 នៅលើស្វីចស្លឹកដែលមានសមត្ថភាពច្រកសរុប 480Gb/s។ ប្រសិនបើច្រក uplink 40G ចំនួនបួននៃស្វីចស្លឹកនីមួយៗត្រូវបានភ្ជាប់ទៅស្វីច ridge 40G វានឹងមានសមត្ថភាព uplink 160Gb/s។ សមាមាត្រគឺ 480:160 ឬ 3:1។ uplinks មជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យជាធម្មតាគឺ 40G ឬ 100G ហើយអាចត្រូវបានផ្លាស់ទីតាមពេលវេលាពីចំណុចចាប់ផ្តើម 40G (Nx 40G) ទៅ 100G (Nx 100G)។ វាជារឿងសំខាន់ក្នុងការកត់សម្គាល់ថា uplink គួរតែដំណើរការលឿនជាង downlink ជានិច្ច ដើម្បីកុំឱ្យរារាំងតំណភ្ជាប់ច្រក។
បណ្តាញ Spine-Leaf ក៏មានតម្រូវការខ្សែភ្លើងច្បាស់លាស់ផងដែរ។ ដោយសារតែថ្នាំងស្លឹកនីមួយៗត្រូវតែភ្ជាប់ទៅនឹងស្វីចស្ពីននីមួយៗ យើងត្រូវដាក់ខ្សែស្ពាន់ ឬខ្សែកាបអុបទិកបន្ថែមទៀត។ ចម្ងាយនៃការតភ្ជាប់ជំរុញឱ្យថ្លៃដើមកើនឡើង។ អាស្រ័យលើចម្ងាយរវាងស្វីចដែលភ្ជាប់គ្នា ចំនួនម៉ូឌុលអុបទិកកម្រិតខ្ពស់ដែលត្រូវការដោយស្ថាបត្យកម្ម Spine-Leaf គឺខ្ពស់ជាងស្ថាបត្យកម្មបីជាន់ប្រពៃណីរាប់សិបដង ដែលបង្កើនថ្លៃដើមដាក់ពង្រាយទាំងមូល។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នេះបាននាំឱ្យមានការរីកចម្រើននៃទីផ្សារម៉ូឌុលអុបទិក ជាពិសេសសម្រាប់ម៉ូឌុលអុបទិកល្បឿនលឿនដូចជា 100G និង 400G។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ខែមករា-២៦-២០២៦
