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Unified-Fabric-Rechenzentrum

13. Juli 2011, 16:23 Uhr | Mathias Hein, freier Consultant aus Neuburg/Donau

Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Ineffizienz des Spanning-Trees

Der Datenverkehr zwischen Server, Appliances und den Storage-Komponenten wird in Zukunft die hauptsächlichen Verkehrstypen in den Netzwerken innerhalb der Rechenzentren darstellen. Das gemeinsame dieser Verkehrsmuster besteht darin, dass diese Datenströme eine sehr geringe Latenzzeit erfordern. Darüber hinaus setzt die Übermittlung von Storage-Daten im Netzwerk voraus, dass sich die Daten verlustfrei übermitteln lassen. Hierfür darf es nicht mehr passieren, dass die im Datenpfad zwischen Sender und Empfänger integrierten Switches bei Überlast einfach die Pakete verwerfen. Das Netzwerk und die Switches müssen deshalb so dimensioniert sein, dass Staus vermieden werden. Spanning-Tree erfüllt diese Mindestanforderungen an eine verlustfreie Übermittlung bei gleichzeitig extrem niedrigen Verzögerungszeiten nicht.

Die Frage lautet daher: Wie können die Grenzen des Spanning-Tree-Mechanismus gesprengt und gleichzeitig die Flexibilität des Layer 2 beibehalten werden? Die in den vergangenen Jahren veröffentlichten Verbesserung des Spanning-Tree-Protokolls zeigten die richtige Richtung auf, aber lieferten nie eine vollständige Lösung für alle Probleme.

Die Lösungen, auf denen die neuen Netzwerkkonzepte beruhen, nutzen auf der Ebene 2 einen Routing-Mechanismus. Durch das Routing wird zwischen zwei Kommunikationspartnern immer der kürzeste und schnellste Weg gewählt und gleichzeitig dafür gesorgt, dass parallele Verbindungen aktiv genutzt und dadurch die Wahrscheinlichkeit von Staus vermindert werden. Trotz des Routings bleibt die Netzwerklogik flach und wird weiterhin auf der Schicht 2 realisiert. Dadurch kommunizieren die Endgeräte noch immer über die MAC-Adressen direkt miteinander und es sind keine hierarchischen Netzstrukturen notwendig.

Warum wurde das Routing auf der Ebene 2 nicht bereits in der Vergangenheit genutzt? Der Grund ist einfach, Das Routing war schlichtweg zu teuer und aufwendig. Das frühere Routing fand auf der Schicht 3 statt und die Router benötigten für die Paketvermittlung relativ wenig Rechenleistung und geringe Speicherressourcen. Da heute die Speicher und Prozessoren erheblich leistungsfähiger und preiswerter sind, wandert jetzt das Routing im Datacenter-Netzwerk in die Schicht 2.