概要資料 データセンター・クラス データセンターのネットワークの拡張 背景 スケーラビリティ ネットワーク・アーキテクチャが、ト ラフィックやデバイス数の増加に 対応でき、ポートあたりのコストに データセンターのネットワークに関して、アリスタの「スケーラビリティ」の定 義は何でしょうか。データセンターのスケーラビリティに対処するうえで、ど のような重要な要件があり、どのような問題を解決する必要があるのでしょ うか。 ネットワーク要素が必要。 データセンターのネットワークのスケーラビリティとは、シンプルで繰り返し可能 なデザインによってネットワークを構築および拡張できる能力のことです。アプ リケーション、ワークフロー、ポートあたりのコストに影響を及ぼすことなく、トラ フィックの増加や新しいデバイスの追加に対応できることが条件となります。 パフォーマンスとコストの両方について、リニアな拡張性が必要です。つまり、シ ステムがサポートするサーバーが増えても、ホストあたりのコストやホストあたり のパフォーマンスがほとんど変わらないということです。 対象 パフォーマンスを拡張しながら、 最大限の効率性を実現する必要 がある IT プロフェッショナル。テク データセンターのネットワークでこの難しい目標を達成するためには、次のよう ないくつかの要素が必要となります。 単一のシステムのパフォーマンスのスケールアップ。これによって、価格と 性能の比例性を高めることができます。 ノロジーに強い関心を寄せている が、ビジネスに関してはシビアな IT 幹部。 オープン・スタンダードによるネットワークのアドレッシングの拡張。これまで より離れた場所の間や、大規模化したデータセンター施設の中で、ワークロ ードの移動を実現できます。 データセンターのネットワーク・インフラの管理性や運用機能の拡張。管理 者が多数のシステムのプロビジョニングや管理を効果的に行うことができる 必要があります。さらに、ネットワークの可視性を高めることや、IT サービス を提供するために必要なすべてのデバイスの可視性を高めることも求めら れます。これには、オープンで拡張可能な API を利用した自動化システムと の連携も含まれます。 トポロジは、自己編成と自己修復を続けながら、リンクまたはノードの障害が 発生した場合には迅速な収束が必要です。すべての帯域幅を使用可能にし たり、人手によるネットワークへのループ挿入に対する依存度を減らしたり、 トポロジ変更と計画的な運用手順を統合したりといったテクノロジーを備えて いるのが、Arista EOS（Extensible Operating System）です。 も影響が及ばないこと。 重要性 現在では、オーバーサブスクリプ ションなしでどのスイッチよりも多 くのポートを求める場合、6 倍の 今後 エンドユーザーや企業幹部が、コ スト削減や継続的稼働、そして優 れたスケーラビリティを求める中、 ネットワーク技術は革新的な変化 を遂げつつある。 仮想化、クラウド・コンピューティ ング、10Gb/40Gb/100Gb のイー サネット技術は、いずれもアーキ テクチャに変化をもたらす革新的 な要素である。新たなデザインが 必要となっている。 ネットワークのスケーラビリティ リニアでないスケーラビリティ ネットワークの 2 階層アーキテクチャと 3 階層アーキテクチャの比較 ネットワークのパフォーマンスに影響を及ぼすようなオーバーサブスクリプションなしでリニアなスケーラビリティを実 現することが、現代のデータセンターのネットワーク・アーキテクチャの目標です。2 階層のデザインで必要なスイッ チや相互接続の数は、3 階層のデザインに比べて 3 分の 1 以下です。CAPEX と OPEX を抑制しながら、パフォ ーマンスを向上できます。次に示す単純な例を見てもわかるとおり、ネットワークの階層が増えるごとに、ネットワー クのスケールアウトに必要なデバイスの数も増えていきます。 アリスタのクラウド・ネットワーク・アーキテクチャは、高密度スイッチと、標準に準拠し豊富な実績を持つ MLAG と ECMP のデザインを利用しており、数千の 10Gb イーサネット・インターフェイスや、数万の 1Gb イーサネット・インタ ーフェイスにまで、リニアなスケーラビリティを実現しています。 データセンター・ネットワークのスケーラビリティに必要 不可欠なものは次のとおりです。 一貫性のある運用モデルを備えた高性能なスイッ チング・プラットフォーム製品のラインナップ 運用を拡張するための機能を犠牲にすることなく、 複数のデバイスを単一のシステムとしてプロビジョ ニングおよび管理できること オープン・スタンダードを使用して、高性能なマルチ システムのリーフ/スパイン・トポロジを構築できるこ と。その際、各システムの処理容量が抑制されたり、 ブロッキングが発生するアーキテクチャとなったり、 バッファが不十分で大量の TCP フローに対応でき ないシステムとなったりしないこと 高性能インターフェイスを増やしてリニアに拡張で き、サーバーの I/O 生成能力や、ストレージ・システ ムのデータの利用/供給能力に対して整然とマッピ ングできること 高密度なシステム、高性能な HVAC 環境、仮想環境、 マルチテナント環境を利用するデータセンター・ネットワ ークにおいて、リニアなスケーラビリティを期待どおりに 実現するために必要な先進のテクノロジーは、主に次 ネットワークのスケーラビリティ のような分野に分かれます。 サーバーの CPU 速度に適合し、費用対効果に優 れた、ホストとネットワークのイーサネット・インター フェイス。つまり、10Gb/40Gb イーサネット 整然としたネットワーク・デザインを維持できる密度 で展開および集約可能な、アップリンク用の 10/40/100Gb イーサネット・インターフェイス 標準に基づき、現在の 10Gb イーサネット・アップリ ンクまで拡張可能な、効率的で安定したリンク・ア グリゲーション技術 スケーラブルなネットワーク・オペレーティング・シス テム・アーキテクチャ。ネットワーク・サービスをプロ ビジョニングするときに、プログラマビリティと機械 可読性を備えた、明確に定義されたオープンなイン ターフェイス（CLI 以外のもの）を使用できるもの 信頼性の高いセグメンテーションの仕組み。ホスト とネットワークの間で自動ネゴシエーションされ、ネ ットワーク・ファブリック全体に適用されるもの グローバルなネットワーク・ポリシーを展開し、複数 のベンダーの外部の管理システムに設定および統 合できるスケーラブルなソリューション 2 階層ネットワークでの拡張性の数値 リーフ・ スイッチ スパイン・ スイッチ ホスト・ポート MLAG ホスト・ポート ECMP （n-way） エンドツーエンド のレイテンシー （µs） 合計 RU MLAG/ECMP 合計消費電力 （KW） MLAG/ECMP 32/68 5.4/11.6 7048 7050S 1,440 3,072（4） 10 7048 7508E 27,648 55,296（4） 12.5 1166/1196 110/220 7050S 7050S 336 3,072（16） 2.5 9/80 1.1/10.0 7050S 7508E 6,816 55,296（16） 5.1 164/1328 27.8/224 アリスタ製品の相対的な経済性と費用対効果 アリスタは、データセンター・スイッチング市場において、 CAPEX と OPEX の両方の観点で最高の価格性能比 を実現し、リニアなスケーラビリティを極限まで高めるこ とを目指しています。 アリスタなら、1RU スイッチのみで、リーフ/スパイン・ア ーキテクチャで最大 64 台のラック（3,000 台以上のサ ーバー）までネットワークを拡張でき、設置面積を節約 できます。使用面積が運用コストに直結するコロケーシ ョン環境では重要な要素です。さらに大規模なネットワ ークの場合、Arista 7500E なら、16-way ECMP のみ で、1152 台のラックと 55,000 台以上のサーバーまで のスケーラビリティがあります。ECMP の規模が大きく なれば、ネットワークの規模も大きくなります。 ベンダーを自由に選択できるスケーラブルなネットワー クを構築するうえで、オープン・スタンダードは重要な役 割を果たします。アリスタは、スケーラブルなレイヤ 2/ レイヤ 3 ネットワークの構築に関して、標準に準拠した 技術をサポートしています。たとえば、マルチシャーシ・ リンク・アグリゲーション（MLAG）や ECMP などです。 またアリスタは、VXLAN の導入で業界の先頭を行く 1 社です。VXLAN は、レイヤ 3 の境界を越えてレイヤ 2 のドメインを拡張できる技術で、4K という VLAN の上 限をなくすことができます。 データセンター・ネットワークの展開と拡張においては、 プロビジョニングと継続的な構成管理が大きな問題の 1 つです。アリスタのゼロ・タッチ・プロビジョニング （ZTP）は、標準に基づく機能を提供し、ネットワークと サーバーのプロビジョニングを自動化します。EOS は Linux ベースでプログラマビリティがあることから、Chef、 Puppet、CFEngine などのツールを活用でき、他の Linux ベースのシステムと同様にスイッチを管理できま す。 ネットワークのスケーラビリティ ネットワークのスケーラビリティを測定するための適切 な指標 データセンターのネットワーキング市場における主な指 標は次のとおりです。 ワイヤレートのホスト 10GbE ポートのコスト 100 万パケット/秒あたりのコスト（レイヤ 3 デバ イスの場合） 総消費電力 ワイヤレートの 10GbE ポートあたりの消費電力 電力変換効率 新しいスイッチのプロビジョニング時間 ノード障害のフェイルオーバー時間 リンク障害のフェイルオーバー時間 デフォルトのコマンドによる計画的保守のフェイ ルオーバー時間 ソフトウェア更新のフェイルオーバー時間 システムの起動/挿入時の中断/損失 データセンターのポート間レイテンシー（単一スイ ッチ） データセンターのポート間レイテンシー（マルチシ ステムでの任意のポート間） アリスタのソリューションは、以上の指標すべてで優れ た結果を残しています。アリスタは、最善の価格性能比 を備えた完全なワイヤスピードのスイッチを提供してい ます。ポート数の多いワイヤスピード・スイッチがあれ ば、データ・パスのスイッチが少なくなり、データセンタ ー・ネットワークのスケーラビリティが高まります。 詳細情報やリソースについては、次のページをご覧くだ さい。www.aristanetworks.com/jp
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