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什么是 Leaf 交换机


2023-05-24

Leaf交换机是构建数据中心网络中Spine-Leaf架构中的末端交换设备,也是连接服务器和网络之间的重要设备。Leaf交换机负责连接服务器和其他网络设备,以实现数据的传输和流量控制。

Leaf交换机的基本概念

Leaf交换机是构建数据中心网络中Spine-Leaf架构的重要设备之一。我们部署Leaf交换机理想目的是提供快速的无阻塞交换,确保交换机上的每个端口都能同时以最大速度运行,而不会出现任何性能下降。在Spine-Leaf架构中,Leaf交换机是连接到Spine交换机的下一级交换机,作为连接服务器和其他网络设备的入口点,直接连接到服务器和其他网络设备,负责数据的传输和流量控制。他们通常具有较多的网络接口,用以连接更多的主机。Leaf 上行端口的数量,决定了可以连接到多少个 Spine 交换机。实际的spine-leaf组网中,我们需要根据需求合理选择交换机的数量和端口规格,统筹考虑,从而满足数据中心网络中不同应用场景的需求,如大规模数据传输、高性能计算、虚拟化环境等。或者,构建分布式网络,以实现多个地点之间的数据传输和流量控制,例如一些大规模的多分支企业网络。

全盒式设备CLOS组网

Leaf交换机的特点

  1. 带宽:现在的Leaf交换机所支持的带宽很大程度服务于主机/服务器网络接入需求,一般的数据中心是在10G-100G不等,而在AIGC网络中,高性能的GPU服务器带宽早已达到了200G,400G,800G,对应的,我们也会将具有更高速率的交换机作为leaf交换机部署在网络中。
  2. 可用性:Leaf交换机通常具有双电源、双风扇等冗余设计,以提高设备的可用性。
  3. 扩展性:Leaf交换机具有高度的可扩展性,可以根据需要扩展网络规模和带宽。
  4. 管理和控制功能:Leaf交换机通常具有多种管理和控制功能,如VLAN、QoS、STP等,以满足不同网络场景的需求。

如何选择Leaf交换机

综合考虑带宽速率,可用性,网络扩展性和管理控制功能,使用搭载SONiC软件的的开放网络白盒交换机作为leaf 交换机已成为全球数据中心场景中越来越主流的选择。

除了Spine-leaf架构本身具备的优秀的横向扩展性,开放网络技术所带来的的灵活性不光解除了厂商锁定,增加了数据中心运营方的自主性,也加速了各类新兴网络技术在生产环境中的快速落地,满足不断变化的云业务需求,帮助优化运营成本。

在数据中心场景,星融元提供的开放网络解决方案,采用了10G-400G的系列化的高性能的低时延白盒硬件构建spine-leaf网络架构,以及在此之上运行的基于SONiC内核、企业级发行版操作系统AsterNOS,为leaf交换机提供了丰富的L2,L3网络功能和管理控制面特性,可以满足从一般云业务承载,到高性能计算(HPC)AI计算集群网络的组网需求,以将近50%的成本提供与IB网络媲美的低时延(port to port转发时延低至400ns)。

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星融元Asterfusion自主开发的面向数据中心网络的超低时延交换机,可为云数据中心中的高性能计算集群、大数据分析、高频交易、Cloud OS全面融合等多业务场景提供高性能的网络服务。

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