Een flexibelere kern ontwerpen voor het multi-gigabit campusnetwerk

Door een samenloop van factoren komt de campuskern, het fundament van de netwerkarchitectuur, steeds meer onder druk te staan. Deze omvatten de introductie van nieuwe Wi-Fi 6-toegangspunten (AP's) met hoge doorvoersnelheden, de wildgroei van IoT-apparaten, snelle migratie naar de cloud en een evoluerend datacenter dat verschuift van chassisgebaseerde switches. Laten we deze trends hieronder eens nader bekijken.

Wi-Fi 6 (802.11ax)

Wi-Fi 4 (802.11n) AP's werden voor het eerst geïntroduceerd in 2009 en boden een doorvoersnelheid tot 600 megabits per seconde. Als zodanig was één gigabit Ethernet-poort, nu standaard op de meeste enterprise-switches, voldoende om een ​​bottleneck aan de switchzijde te voorkomen. Wi-Fi 5 (802.11ac) Wave 2 AP's – die in 2013 op de markt kwamen – behaalden een doorvoersnelheid van meer dan één gigabit per seconde. Deze snelheden creëerden een potentieel prestatieprobleem tussen de AP en één gigabit switchpoorten. Dit leidde op zijn beurt tot interesse in multi-gigabit-switchingtechnologie en stimuleerde de acceptatie van de 802.3bz-standaard voor 2.5/5/10 Gigabit Ethernet (GbE)-poorten.

Wi-Fi 6-toegangspunten van de volgende generatie (802.11ax) zijn al begonnen met de levering, waarbij IDC voorspelt dat de implementatie van Wi-Fi 6 (802.11ax) in 2019 aanzienlijk zal toenemen en tegen 2021 de dominante Wi-Fi-standaard voor ondernemingen zal worden. 6 (802.11ax) standaard biedt tot een verviervoudiging van de capaciteit ten opzichte van zijn voorganger Wi-Fi 5 (802.11ac), waardoor de behoefte aan multi-gigabit-poorten op Ethernet-switches nog dringender wordt. Veel organisaties werken proactief aan het elimineren van potentiële knelpunten door multi-gigabit-switches aan te schaffen, zelfs voordat ze Wi-Fi 6-toegangspunten implementeren.

Het is misschien niet verrassend dat hogere poortsnelheden de behoefte aan snellere netwerken in de aggregatie en de kern vergroten. Klanten van campusnetwerken erkennen de noodzaak om te upgraden naar 40 GbE en 100 GbE voor de backbone-infrastructuur die nodig is om de verhoogde doorvoer aan de rand van het netwerk aan te kunnen.

IoT <E

Naast een nieuwe generatie draadloze AP's met een snellere doorvoer, stelt de wildgroei van IoT-apparaten en de gegevens die ze genereren ongekende eisen aan campusnetwerken, wat leidt tot problemen zoals latentie. Deze apparaten, in combinatie met toepassingen zoals 4K-videostreaming of bewakingsvideotoepassingen die bijvoorbeeld machine learning-modellen voeden, zullen naar verwachting het internetverkeer tegen 2021 naar 278.000 petabyte per maand leiden. Hoewel veel IoT-apparaten draadloos verbinding maken, zijn sommige ontworpen om rechtstreeks in Ethernet, waardoor de vraag naar extra data op een campusnetwerk toeneemt.

Er moet ook worden opgemerkt dat campusnetwerken waarschijnlijk verder onder druk zullen komen te staan ​​als CBRS (private LTE+5G) in 2019 arriveert en backhaul-verkeer begint te routeren via lokale switches. Simpel gezegd, CBRS biedt de mogelijkheid om gebruik te maken van 3,5 GHz-spectrum en stelt organisaties in staat hun eigen LTE-netwerken op te zetten. Dit maakt het ideaal voor toepassingen in gebouwen en openbare ruimten waar cellulaire signalen zwak zijn of het spectrum beperkt is, maar de vraag naar data niet.

De cloud en het evoluerende datacenter

Campusnetwerken worden ook beïnvloed door de voortdurende migratie van bedrijfskritische applicaties naar de cloud. Hoewel de verschuiving naar cloudgebaseerde applicaties heeft geleid tot een aanzienlijke inkrimping van grote on-premise datacenters, blijven lokale datacenters actief, zij het met een verminderde capaciteit. Bovendien vereist het effectieve gebruik van cloudapplicaties altijd-aan, betrouwbare, snelle en lage latentietoegang tot externe servers.

Terwijl de groei van de cloud betekent dat on-premise datacenters slanker worden, suggereren trends in de sector dat meer organisaties vergelijkbare kleinere IT-teams zullen hebben om servers te beheren. Dit vereist eenvoudigere, flexibelere netwerkopties voor het aansluiten van servers en opslagsystemen via 10GbE en 25GbE. Gelukkig verlagen de groei van hyperscale datacenters en hun massale inzet van 100GbE en 25GbE de kosten van bijbehorende transceivers, waardoor de kosten van 100GbE voor campusnetwerken worden verlaagd.

Het chassis is uit, stapelbare schakelaars zijn in

Naarmate datacenters slanker worden, zijn op chassis gebaseerde switches te duur om aan te schaffen en te onderhouden en te complex om te configureren en te beheren. Traditionele bedrijfsnetwerken zijn inderdaad ontworpen om gebruik te maken van op chassis gebaseerde switches in de kern en aggregatie (evenals in het datacenter) en om betrouwbare, snelle routeringsmogelijkheden te leveren. Dit paradigma dwingt ondernemingen echter enorme bedragen vooraf te betalen voor capaciteiten die vaak nooit volledig worden benut en resulteren in gedwongen heftruck-upgrades wanneer de maximale capaciteit is bereikt.

Gelukkig bieden recente ontwikkelingen in commercieel verkrijgbare netwerkprocessors de technologie om deze mogelijkheden te verpakken in een flexibelere en stapelbare vaste vormfactor. Dergelijke switches stellen ondernemingen in staat om een ​​vereenvoudigd 'pay-as-you-grow'-model toe te passen dat de uitrol van de volgende generatie switches vereenvoudigt en een flexibelere netwerktopologie biedt. Bovendien bieden bepaalde schakelaars die momenteel op de markt zijn lineaire schaling tot 12 schakelaars per stapel. Degenen die stapeling aanbieden via standaard Ethernet-kabels en -optieken, stellen klanten in staat om over lange afstanden tussen meerdere bedradingskasten te stapelen, evenals verdiepingen en gebouwen, wat het beheer vereenvoudigt.

Stapelbare switches kunnen ook worden ontworpen om een ​​hoge beschikbaarheid te garanderen met in-service software-upgrades over een stack. Dit maakt eenvoudige software-upgrades mogelijk – één switch tegelijk – zonder enige downtime. Simpel gezegd, stapelbare switches bieden de mogelijkheden van een chassis in een flexibeler, schaalbaarder ontwerp dat minder investeringen vooraf vereist, samen met lagere stroom- en koelingsvereisten.

Conclusie

De kern van de campus staat onder toenemende druk naarmate netwerken evolueren en zich aanpassen aan nieuwe gebruikerseisen en apparaatvereisten. Deze omvatten de introductie van Wi-Fi 6-toegangspunten (AP's) die tot vier keer meer capaciteit bieden dan Wi-Fi 5 (802.11ac), evenals de wildgroei van IoT-apparaten en de petabytes aan gegevens die ze genereren. Bovendien moeten campusnetwerken altijd-aan, betrouwbare, snelle en lage latentietoegang bieden tot offsite servers, aangezien bedrijfskritieke applicaties hun migratie naar de cloud voortzetten. En naarmate datacenters slanker worden, zijn de meeste grote op chassis gebaseerde switches nu te duur om aan te schaffen en te complex om te configureren en te beheren. Deze factoren vereisen een krachtige campuskern die flexibel, schaalbaar en gemakkelijk te beheren is.

Siva Valliappan is de vice-president van bedrade producten bij Ruckus. Vóór Brocade/Ruckus was Siva bij Cisco als Director of Product Management verantwoordelijk voor Software, Cloud Management en Network Services van Cisco's familie van vaste Ethernet-switches voor ondernemingen. Hij was ook Cisco's eerste productmanager van IOS Security en sleutelarchitect achter Cisco's IOS Security-oplossingen. Siva heeft een bachelor in computertechniek van de Santa Clara University en is een Cisco Certified Internetwork Expert (#2929) in Routing and Switching.