สวิตช์ศูนย์ข้อมูล PicOS: EVPN และคู่มือการอัปเกรด

การตัดสินใจเลือกสวิตช์ศูนย์ข้อมูลส่วนใหญ่ยังคงเริ่มต้นด้วยเอกสารข้อมูล: จำนวนพอร์ต ความเร็ว และราคา สวิตช์ศูนย์ข้อมูล PicOS จะถามคำถามอื่นก่อน เนื่องจากระบบปฏิบัติการ ฮาร์ดแวร์ และเลเยอร์การจัดการถูกแยกออกจากกัน การเลือก PicOS จึงไม่ใช่การซื้อฮาร์ดแวร์ และมากกว่าการตัดสินใจเกี่ยวกับโมเดลการดำเนินงาน-- วิธีที่ทีมของคุณจะจัดเตรียม ดำเนินการอัตโนมัติ และรัน Fabric ตลอดอายุการใช้งาน

คู่มือนี้จะอธิบายว่าจริงๆ แล้วสวิตช์ศูนย์ข้อมูล PicOS คืออะไร สวิตช์ ระบบปฏิบัติการเครือข่าย และตัวควบคุม AmpCon-DC ประกอบเข้าด้วยกันอย่างไร ในตำแหน่งที่เหมาะสมอย่างยิ่ง และสิ่งที่ต้องตรวจสอบก่อนการเปิดตัวจริงอย่างชัดเจน เป้าหมายคือการช่วยให้ทีมเครือข่ายประเมิน PicOS ตามเกณฑ์ทางวิศวกรรม ไม่ใช่ภาษาทางการตลาด

PicOS Switch กับ PicOS NOS กับ AmpCon-DC: สิ่งที่คุณเลือกจริงๆ

คำว่า "สวิตช์ศูนย์ข้อมูล PicOS" มักใช้อย่างหลวมๆ ซึ่งสร้างความสับสนระหว่างการประเมิน หมายถึงชั้นที่แตกต่างกันสามชั้นที่ซื้อและดำเนินการแยกกัน:

• ฮาร์ดแวร์สวิตช์- แพลตฟอร์มเครือข่ายแบบเปิด ("ไวท์บ็อกซ์" หรือ "ไบรต์บ็อกซ์") โดยทั่วไปสร้างขึ้นบนซิลิคอนของ Broadcom ตัวอย่างศูนย์ข้อมูลทั่วไปคือสวิตช์ลีฟหรือสไปน์ขนาด 1U เช่น N8550-32C พร้อมพอร์ต 32 x 100G QSFP28 บน Broadcom Trident 3 ASIC ASIC ความเร็วพอร์ต และบัฟเฟอร์จะกำหนดขีดจำกัดฮาร์ดของสิ่งที่กล่องสามารถทำได้
• ระบบปฏิบัติการเครือข่าย PicOS- ที่PicOS NOS จาก Pica8สร้างขึ้นบนเคอร์เนล Debian Linux ที่ยังไม่ได้แก้ไข มีสแต็กเลเยอร์ 2/เลเยอร์ 3, EVPN-VXLAN, MLAG, ความปลอดภัย และการตรวจวัดระยะไกลแบบเปิด (SNMP, sFlow และ gNMI) NOS รวมถึงเวอร์ชันและระดับสิทธิ์การใช้งานจะกำหนดว่าฟีเจอร์ใดบ้างที่ใช้งานได้จริง
• AmpCon-ดีซี- ตัวควบคุมการจัดการและระบบอัตโนมัติ โดยจะจัดการ-การจัดเตรียมระบบสัมผัส (ZTP) การกำหนดค่าที่ขับเคลื่อนด้วยเทมเพลต- การค้นพบโทโพโลยี การวัดและส่งข้อมูลทางไกล การอัปเกรด และการตรวจสอบความถูกต้องตลอดวงจรชีวิตทั้งหมด ตั้งแต่การออกแบบวันที่ 0 ไปจนถึงการดำเนินงานวันที่ 2+

การแยกเลเยอร์เหล่านี้ออกจากกันระหว่างการประเมิน: รุ่นสวิตช์อาจเป็นฮาร์ดแวร์ที่มีความสามารถอย่างสมบูรณ์แบบ ในขณะที่เวอร์ชันหรือใบอนุญาตของ PicOS เฉพาะยังไม่เปิดใช้งานคุณสมบัติที่คุณต้องการ ประเมินชุดค่าผสมเสมอ ไม่ใช่แยกชั้นเดียว

เหตุใดองค์กรจึงประเมิน PicOS สำหรับศูนย์ข้อมูล

องค์กรต่างๆ มักจะมองที่ PicOS เมื่อการออกแบบที่มีอยู่เริ่มจำกัดประสิทธิภาพ ขนาด หรือการดำเนินงาน - เช่น การเปลี่ยนจาก 10G เป็น 25G หรือ 100G การสร้างโครงสร้างใหม่- หรือพยายามลดการทำงานด้วยตนเอง สลับ-ด้วย-การกำหนดค่าสวิตช์

จัดการกับการจราจรทางทิศตะวันออก-ทางทิศตะวันตกโดยทางใบ-

สถาปัตยกรรมแบบเดิมได้รับการปรับแต่งให้รองรับการจราจรทางเหนือ-ทางใต้ที่คาดเดาได้ การจำลองเสมือน พื้นที่เก็บข้อมูลแบบกระจาย แพลตฟอร์มคอนเทนเนอร์ และปริมาณงาน AI สร้างการรับส่งข้อมูลทางตะวันออก-ระหว่างแร็คได้มากขึ้น โครงสร้างกระดูกสันหลัง-ทำให้โทโพโลยีเรียบขึ้น และทำให้เวลาแฝงและแบนด์วิดท์สามารถคาดเดาได้มากขึ้น สวิตช์ที่ใช้ PicOS-สามารถรับบทบาทแบบลีฟ กระดูกสันหลัง ด้านบน-ของ-แร็ค เส้นขอบ หรือการเชื่อมต่อระหว่างกัน โดยมีเงื่อนไขว่าความเร็วพอร์ต ความสามารถในการสลับ และคุณลักษณะการกำหนดเส้นทางตรงกับการออกแบบ

การลดการล็อคของผู้ขาย-ใน - และวิธีการทำงานจริง

"การลดปัญหาล็อคตัว-" เป็นเรื่องง่ายที่จะอ้างสิทธิ์ ดังนั้นจึงควรระบุกลไกนี้ ในสแต็กแบบดั้งเดิม ฮาร์ดแวร์, NOS, ใบอนุญาต, การจัดการ และการสนับสนุนจะรวมอยู่ในความสัมพันธ์ของผู้ขายเป็นหนึ่งเดียว PicOS เป็นไปตามโมเดลเครือข่ายแบบเปิด-ที่แยกส่วน: NOS เดียวกันทำงานบนฮาร์ดแวร์ whitebox- ที่ได้รับการตรวจสอบจากซัพพลายเออร์หลายราย พร้อมการสนับสนุนอย่างเต็มที่สำหรับความเร็วตั้งแต่หลาย-กิ๊กไปจนถึง 400-กิ๊กขึ้นไป และสำหรับ EVPN-VXLAN ในทางปฏิบัติ นั่นหมายถึงรูปแบบการทำงานและระบบอัตโนมัติกลายเป็นส่วนที่คงทนในการออกแบบของคุณ ในขณะที่ผู้จำหน่ายฮาร์ดแวร์ที่เกี่ยวข้องสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตลอดเวลา อย่างไรก็ตาม ข้อเสีย-นั้นมีอยู่จริง - คุณจะต้องรับผิดชอบในการออกแบบ การตรวจสอบ และการเป็นเจ้าของการดำเนินงานมากขึ้น

การทำให้วันที่ 0 ถึงวันที่ 2+ เป็นแบบอัตโนมัติด้วย AmpCon-DC

CLI แบบแมนนวลนั้นสามารถทนต่อสวิตช์จำนวนหนึ่งและมีความเสี่ยงหลายสิบหรือหลายร้อยตัว AmpCon-DC เป็นที่ที่ PicOS สร้างรายได้มหาศาลจากการดำเนินงาน: การเริ่มต้นใช้งาน ZTP, เทมเพลตการกำหนดค่าตาม Jinja-, Playbooks แบบ Ansible และ REST API ช่วยลดการทำงานซ้ำซ้อนและการเบี่ยงเบนของการกำหนดค่า วัตถุประสงค์ไม่ใช่การทำงานอัตโนมัติเพื่อประโยชน์ของตัวเอง - แต่เป็นการเริ่มต้นใช้งานซ้ำ การเปลี่ยนแปลงที่ตรวจสอบได้ และการกู้คืนที่รวดเร็วยิ่งขึ้น

ความสามารถหลักในการประเมิน

EVPN-VXLAN และความพร้อมของ IP Fabric

โดยทั่วไปผ้าสมัยใหม่จะขยายเลเยอร์ 2 เหนือเลเยอร์ชั้นที่ 3 ที่กำหนดเส้นทางโดยใช้สองมาตรฐานร่วมกัน:VXLAN การห่อหุ้มแบบซ้อนทับที่กำหนดใน RFC 7348, และEVPN ซึ่งเป็นระนาบควบคุมที่ใช้ BGP- ที่ได้รับมาตรฐานใน RFC 7432. เมื่อรุ่นสวิตช์และเวอร์ชัน PicOS รองรับ PicOS จะสามารถประเมินได้สำหรับลีฟแฟบริค-สไปน์ที่ปรับขนาดได้ ซึ่งให้บริการสภาพแวดล้อมแบบแร็ค-สไตล์คลาวด์และแบบเวอร์ช่วล- ถือว่าการสนับสนุน EVPN-VXLAN เป็นเวอร์ชัน- และรุ่น-เฉพาะ และยืนยันกับแพลตฟอร์มที่คุณต้องการซื้อ

MLAG และความพร้อมใช้งานสูง

MLAG ช่วยให้สวิตช์ทางกายภาพสองตัวนำเสนอจุดรวมเชิงตรรกะจุดเดียวไปยังอุปกรณ์ดาวน์สตรีม ทำให้ลิงก์ทั้งหมดใช้งานได้ และยกเลิกการพึ่งพาการออกแบบที่ขยาย-แผนผัง- หนักๆ สำหรับบทบาทระดับบนสุด-ของ-แร็คและการรวมกลุ่ม จะมีอัปลิงก์ที่ซ้ำซ้อนสำหรับเซิร์ฟเวอร์และพื้นที่เก็บข้อมูลโดยไม่มีช่องว่างเฟลโอเวอร์ซึ่งพบได้ทั่วไปในการสแต็กแบบดั้งเดิม ตรวจสอบความถูกต้องของลิงก์เพียร์-, Keepalive, กำหนดเวลาเฟลโอเวอร์ และลักษณะการทำงานของพอร์ตออร์ฟาน-ก่อนที่จะใช้งาน

ความสามารถในการโปรแกรมและการวัดระยะไกล

สวิตช์ศูนย์ข้อมูลควรเป็นระบบอัตโนมัติ-ที่เป็นมิตรโดยค่าเริ่มต้น PicOS เปิดเผยอินเทอร์เฟซแบบ Ansible, Python และมาตรฐาน- และให้การมองเห็นผ่านทางสตรีมมิงระยะไกล SNMP, sFlow และ gNMI ผลตอบแทนในทางปฏิบัติคือความสม่ำเสมอ: การกำหนดค่าเทมเพลต การตรวจสอบพื้นฐาน และการตรวจจับการเบี่ยงเบนทั่วทั้งแฟบริค

การจัดการวงจรชีวิตและการมองเห็น

ความสามารถในการสลับเป็นเพียงส่วนหนึ่งของการดำเนินงานเท่านั้น ทีมยังต้องการโทโพโลยี สถานะอินเทอร์เฟซ ความสมบูรณ์ของอุปกรณ์ และการกำหนดค่า-การมองเห็นดริฟท์ ด้วย AmpCon-DC สภาพแวดล้อม PicOS สามารถจัดเตรียม ตรวจสอบ เปลี่ยนแปลง และตรวจสอบได้จากคอนโซลเดียว - ซึ่งสำหรับทีมที่มีจำนวนบุคลากรด้านวิศวกรรมที่จำกัด ก็มีความสำคัญพอๆ กับปริมาณงานดิบ

PicOS กับ NOS แบบปิด กับ NOS ชุมชน

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างตัวเลือกเหล่านี้คือรูปแบบการทำงาน ไม่ใช่ข้อมูลจำเพาะของฮาร์ดแวร์พาดหัว ตารางด้านล่างเปรียบเทียบสแต็กแบบปิดแบบดั้งเดิม,-NOS แบบเปิดที่ขับเคลื่อนโดยชุมชน และ PicOS กับ AmpCon-DC

สถานการณ์ที่เหมาะสมที่สุด-ทั้งพอดีและแย่-

PicOS เป็นตัวเลือกที่ดีในบางสภาพแวดล้อมและแย่ในบางสภาพแวดล้อม การซื่อสัตย์เกี่ยวกับทั้งสองอย่างจะช่วยปกป้องการปรับใช้

สวมใส่ได้พอดีเมื่อ:

• คุณกำลังสร้างแฟบริค leaf-spine หรือ EVPN-VXLAN และต้องการการจัดหาฮาร์ดแวร์แบบเปิด
• ทีมงานมีระบบอัตโนมัติ-พร้อม (หรือเต็มใจที่จะเป็นเช่นนั้น) และค่านิยมเป็นแบบเทมเพลตและดำเนินการซ้ำได้
• คุณต้องการสร้างมาตรฐาน NOS หนึ่งรายการและโมเดลการจัดการหนึ่งรายการให้กับสวิตช์หลายๆ ตัว
• ฮาร์ดแวร์เป้าหมายอยู่ในรายการความเข้ากันได้ที่ได้รับการตรวจสอบแล้ว และเวอร์ชัน PicOS รองรับคุณสมบัติที่จำเป็น

เหมาะน้อยกว่าเมื่อ:

• ทีมงานไม่มีความสามารถด้านระบบอัตโนมัติและไม่มีแผนที่จะสร้างมันขึ้นมา
• คุณต้องพึ่งพา TAC ของผู้ขายรายเดียวเป็นอย่างมากในการดำเนินงานแบบวัน-ถึง-
• ไม่มีความสามารถในการแล็บ-ตรวจสอบความถูกต้องของแฟบริคก่อนการผลิต
• ฮาร์ดแวร์ที่คุณต้องการหรือชุดคุณสมบัติที่จำเป็นไม่อยู่บนเมทริกซ์ที่รองรับ

กรณีการใช้งานทั่วไป

การอัพเกรด 10G/25G ถึง 100G

เส้นทางที่ใช้บ่อยคือการเพิ่มการเข้าถึงเซิร์ฟเวอร์เป็น 25G และสร้าง 100G leaf-ไปยัง-การอัปลิงก์แบบกระดูกสันหลัง นอกเหนือจากตัวสวิตช์แล้ว การอัพเกรดจะขึ้นอยู่กับเลเยอร์ทางกายภาพ: สำหรับการรันมัลติโหมด เกรดไฟเบอร์ที่คุณปรับใช้จะกำหนดการเข้าถึง ดังนั้นให้ยืนยันระยะทางที่รองรับตั้งแต่เนิ่นๆ - ความแตกต่างระหว่างไฟเบอร์มัลติโหมด OM1 ถึง OM5 และขีดจำกัดระยะทางส่งผลโดยตรงว่าลิงค์ 100G จะทำงานในโรงงานเคเบิลของคุณหรือไม่

Leaf-ผ้าศูนย์ข้อมูลกระดูกสันหลัง

สวิตช์ Leaf เชื่อมต่อเซิร์ฟเวอร์และพื้นที่เก็บข้อมูล สวิตช์สไปน์ให้โครงสร้างความเร็วสูง-ระหว่างใบไม้ PicOS เหมาะกับบทบาทเหล่านี้เมื่อความเร็ว จำนวนพอร์ต และคุณสมบัติการกำหนดเส้นทางตรงกับการออกแบบ การเดินสายที่มีโครงสร้างทำให้การวางแผน - สะอาดยิ่งขึ้นMPO/MTP trunk และสายเคเบิลฝ่าวงล้อมด้านหน้าทำให้มี-ความหนาแน่นของใบไม้-ถึง-การเชื่อมต่อกระดูกสันหลังสูงและสามารถจัดการได้เมื่อแฟบริคโตขึ้น

เกตเวย์ศูนย์ข้อมูลและการเชื่อมต่อระหว่างกัน

การออกแบบบางอย่างขยายการสลับระหว่างไซต์ โซน หรือโดเมน โดยที่การกำหนดเส้นทางเลเยอร์ 3 ที่ปรับขนาดได้และการมองเห็นวงจรการใช้งานแบบรวมศูนย์มีความสำคัญมากที่สุด การรันที่ยาวนานกว่าเหล่านี้มักจะต้องใช้ออปติกโหมดเดียว- ดังนั้นให้จับคู่ระยะที่ตัวรับส่งสัญญาณเข้าถึงกับลิงก์ - เพื่อตรวจสอบความแตกต่างระหว่างOS1 และ OS2 ไฟเบอร์โหมดเดี่ยว-ช่วยยืนยันว่ารองรับระยะทางการเชื่อมต่อที่กำหนด

AI, HPC และอีเทอร์เน็ตแบบไม่สูญเสียข้อมูล

แฟบริค AI และ HPC ไม่ใช่แค่เกี่ยวกับแบนด์วิธดิบเท่านั้น การรับส่งข้อมูล RDMA (RoCEv2) ต้องการแฟบริคอีเธอร์เน็ตที่ไม่มีการสูญเสียหรือใกล้เคียง- ซึ่งขึ้นอยู่กับการควบคุมการไหล เช่น PFC และการส่งสัญญาณความแออัด เช่น ECN รวมถึงบัฟเฟอร์สวิตช์ที่เพียงพอและการวัดและส่งข้อมูลทางไกลที่สะอาด สวิตช์ศูนย์ข้อมูล PicOS รองรับการขนส่งแบบไม่สูญเสียข้อมูลแบบ PFC/ECN- บนแพลตฟอร์มที่เข้ากันได้ และการออกแบบ-แบนด์วิธสูงใช้อินเทอร์เฟซ 400G - มากขึ้นเรื่อยๆ เมื่อวางแผนสไปน์หรือ GPU-อัปลิงก์แฟบริค ยืนยันออปติกและฟอร์มแฟกเตอร์ รวมถึง400G QSFP-DD. ตรวจสอบพฤติกรรมความแออัด ขนาดบัฟเฟอร์ และความเข้ากันได้ของ NIC กับปริมาณงานเฉพาะของคุณก่อนดำเนินการ

วิธีวางแผนการปรับใช้ PicOS

การใช้งานที่ประสบความสำเร็จเริ่มต้นจากข้อกำหนดการออกแบบ ไม่ใช่รายการผลิตภัณฑ์ รายการตรวจสอบด้านล่างจะแมปข้อกำหนดแต่ละข้อกับสิ่งที่ต้องตรวจสอบ เหตุใดจึงสำคัญ และสิ่งที่ผิดพลาดหากข้ามไป

สองรายการในรายการนี้ทำให้เกิดความล่าช้าที่สามารถหลีกเลี่ยงได้มากที่สุด ขั้นแรก ตัดสินใจเลือกสื่อในการเข้าถึงเซิร์ฟเวอร์ตั้งแต่เนิ่นๆ: ว่าจะเปิดใช้มาตรฐานหรือไม่ออปติก 10GBASE-T หรือ SFP+เปลี่ยนสายเคเบิล กำลังไฟ และการเข้าถึงสมมติฐานในทุกแร็ค ประการที่สอง วางแผนการแยกสายเคเบิลโดยจงใจ - เช่น แบ่งพอร์ต 100G เดียวออกเป็นลิงก์เซิร์ฟเวอร์ 4 x 25G - โดยใช้ทางขวาสายเคเบิลฝ่าวงล้อม MPOดังนั้นการกำหนดผังพอร์ตและไฟเบอร์จึงเรียงกันก่อนวันติดตั้ง

ก่อนการผลิต ให้ตรวจสอบการออกแบบในห้องปฏิบัติการหรือโปรแกรมนำร่อง: การบรรจบกันของเส้นทาง, ลักษณะเส้นทาง EVPN, การเปลี่ยนระบบเมื่อเกิดข้อผิดพลาด MLAG, เทมเพลตอัตโนมัติ, การตรวจสอบ และการย้อนกลับ จากนั้นค่อยเปิดตัวเป็นระยะๆ แทนที่จะตัดทั้งเครือข่ายในคราวเดียว เว้นแต่จะเป็นการสร้างกรีนฟิลด์ที่มีการควบคุม คุณสามารถตรวจสอบได้กลุ่มผลิตภัณฑ์สวิตช์ศูนย์ข้อมูลของ Pica8 และแพลตฟอร์มที่ได้รับการตรวจสอบแล้วเพื่อยืนยันว่าฮาร์ดแวร์และคุณสมบัติใดที่รองรับการออกแบบเป้าหมายของคุณ

ข้อผิดพลาดทั่วไปที่ควรหลีกเลี่ยง

เลือกตามความเร็วพอร์ตเพียงอย่างเดียวความเร็วมีความสำคัญ แต่คุณสมบัติการกำหนดเส้นทาง การสนับสนุนอัตโนมัติ ขนาดบัฟเฟอร์ ความเข้ากันได้ของออพติก ระดับใบอนุญาต รุ่นการสนับสนุน และเส้นทางการอัปเกรด ล้วนอยู่ในการตัดสินใจ

ละเว้นคุณสมบัติ NOS และข้อกำหนดใบอนุญาตระบบปฏิบัติการ เวอร์ชัน และใบอนุญาตเป็นตัวกำหนดว่าเครือข่ายสามารถทำอะไรได้บ้าง ยืนยัน L2/L3, EVPN-VXLAN, MLAG, การวัดและส่งข้อมูลทางไกล และการครอบคลุมด้านความปลอดภัยกับแพลตฟอร์มที่แน่นอนก่อนที่จะซื้อ

ประเมินการเปลี่ยนแปลงการดำเนินงานต่ำไปเครือข่ายที่พร้อมใช้งานอัตโนมัติ-จำเป็นต้องมีกระบวนการใหม่ ได้แก่ ใครเป็นเจ้าของเทมเพลต ใครอนุมัติการเปลี่ยนแปลง วิธีสำรองข้อมูลการกำหนดค่า และวิธีจัดการการย้อนกลับ

ข้ามการตรวจสอบห้องปฏิบัติการสำหรับการเปลี่ยนแปลงศูนย์ข้อมูลที่สำคัญ การทดสอบในห้องปฏิบัติการไม่ใช่ทางเลือก อย่างน้อยที่สุด ตรวจสอบฟังก์ชัน Core Fabric ความซ้ำซ้อน การตรวจสอบ และการกู้คืนความล้มเหลว ก่อนที่การรับส่งข้อมูลจะขึ้นอยู่กับฟังก์ชันเหล่านั้น

PicOS เหมาะกับศูนย์ข้อมูลของคุณหรือไม่?

สวิตช์ศูนย์ข้อมูลของ PicOS เหมาะกับองค์กรที่ต้องการแฟบริคที่ปรับขนาดได้ -การทำงานอัตโนมัติที่พร้อมใช้งาน การจัดหาฮาร์ดแวร์แบบเปิด และวงจรชีวิตที่มีโครงสร้าง - โดยเฉพาะทีมที่วางแผน-การออกแบบส่วนหลัง การอัปเกรด 10G/25G ถึง 100G EVPN-แฟบริค VXLAN หรือสภาพแวดล้อมที่การกำหนดค่าสวิตช์ด้วยตนเอง-โดย-ไม่ยั่งยืนอีกต่อไป สิ่งเหล่านี้เหมาะสมน้อยกว่าในกรณีที่ไม่มีความสามารถอัตโนมัติ การพึ่งพาอย่างหนักในการสนับสนุน-ผู้ให้บริการรายเดียว ไม่มีแล็บให้ตรวจสอบ หรือฮาร์ดแวร์อยู่นอกเมทริกซ์ที่รองรับ

ขั้นตอนถัดไปที่ใช้งานได้จริง: บันทึกการออกแบบปัจจุบันและปัญหาในการดำเนินงานของคุณ กำหนดสถาปัตยกรรมเป้าหมายและชุดคุณสมบัติที่จำเป็น ยืนยันความเข้ากันได้ของฮาร์ดแวร์และเวอร์ชัน PicOS และทดสอบแฟบริคในสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุมก่อนที่จะดำเนินการผลิต