การออกแบบ Data Center ที่ใช้ Top of Rack

Top of Rack เป็นการนำเอา Switches Hub ไปไว้ที่ส่วนบนของ Rack ซึ่งอาจมีเพียงหนึ่งตัว หรือมากกว่า จุดประสงค์เพื่อใช้เชื่อมต่อกับ Server ที่อยู่ภายใน Rack เดียวกัน โดย Switches ที่ใช้จะเป็น L2 หรือ Access Switch และ Uplink ของ Switch ตัวนี้ มักจะเป็น 10 Gigabit ไปที่ Backbone แต่ในอดีตใช้ 1 Gigabit ปัจจุบันเริ่มมีผู้ใช้ 25 Gigabits

ข้อดีและข้อเสียของ Top of rack Design

   สามารถลดความซับซ้อนในการเดินสายเมื่อ Server ทั้งหมดเชื่อมต่อกับ Switch ในตู้ Rack เดียวกัน และมีสายสัญญาณเล็กน้อยออกนอกตู้ Rack จำนวนของสายสัญญาณ (รวมทั้งความยาว) ลดน้อยลง เนื่องจาก Server แต่ละตัวไม่ต้องไปเชื่อมต่อกับ Aggregation Switch ซึ่งต้องใช้สายยาวโดยทั่วไป สายทองแดงถูกใช้เพื่อเชื่อมต่อภายในตู้ Rack และสาย Fiber ถูกใช้เพื่อเชื่อมต่อกับ TOR Switch แต่ละตัวซึ่งเชื่อมต่อไปที่ aggregation switch การออกแบบเช่นนี้ ช่วยในการขยาย เนื่องจากเครือข่ายอาจวิ่งที่ 1GE/10GE ในปัจจุบัน และสามารถอัพเกรดเป็น 10GE/ 40GE ในอนาคตด้วยค่าใช้จ่ายต่ำ หาก racks มีขนาดเล็ก เป็นไปได้ที่มี switch หนึ่งตัวต่อ 2-3 racks สถาปัตยกรรมของ TOR รองรับการใช้งาน Rack แบบ Modular ใน Data Center โดยแต่ละ Rack อาจการเดินสายสัญญาณที่จำเป็นทั้งหมด และสามารถติดตั้งได้อย่างรวดเร็วโดยเฉพาะ Switch เนื่องจาก 1U/2U Switches ถูกติดตั้งไว้ใน Rack แต่ละตัว การขยายจำนวน Port ของ Switch เพื่อรองรับอุปกรณ์ที่เพิ่มขึ้นในตู้จึงทำได้ยาก ถึงแม้ว่าจะนำSwitch มาพ่วงในอนาคต แต่ไม่มีหลักประกันว่าจะเป็นแบบ Non-Blocking หรือไม่เนื่องจากข้อจำกัดของ Backplane ต้องการ switches เพิ่มหาก Port ไม่เพียงพอและ Switches แต่ละตัวต้องการ Managed แยกกันต่างหาก ดังนั้นค่าใช้จ่าย Maintenance อาจเพิ่มขึ้น อาจมี Port ที่ไม่ได้ใช้ในตู้ Rack เนื่องจากการจัด Configuration แบบตายตัว และจำนวนของ Server อาจผันแปรได้ ทำให้เป็นเรื่องยากที่จะกำหนดจำนวนของ Port ที่จะมารองรับ Server ได้อย่างแม่นยำการขยายภายใน Rack ชนิดที่ไม่ได้วางแผน อาจยากที่จะทำนายได้ การออกแบบ Data Center ที่เป็นแบบ End of Row End Of Row เป็นการติดตั้งตู้ Rack 1 ตู้ ที่ประกอบด้วย Switches ล้วนๆ ทั้งตู้ บริเวณริมหรือปลายด้านสุดของ Rack ทั้งแถว

ข้อดีและข้อเสียของ End of Row

   เนื่องจาก Chassis Switches ถูกติดตั้งไว้ใน EOR การขยายจำนวนของ Port สามารถทำได้โดยการเพิ่ม Line card เนื่องจาก Chassis Switches ส่วนใหญ่ถูกวางแผนให้สามารถขยายได้ โดยไม่กระทบขีดจำกัดของ backplane capacities. Chassis Switches ช่วยให้สามารถจัดตั้ง High Availability โดยแทบไม่มี  single points of failure โดยเหมือนกับพวก critical components (control module, cooling module, power supply module เป็นต้น) สามารถถูกนำมาใช้หรือติดตั้งเป็นแบบ redundant (1+1 หรือ N+1 หรือ N+N) และการทำงานของ   fail-over เกิดขึ้นเกือบทันทีทันใด (บ่อยครั้งที่ไม่มีผลต่อการทำงานของ User การจัดวาง Servers สามารถตัดสินได้อย่างอิสระ โดยไม่ต้องสนใจค่า Min/Max ของ Server ในแต่ละตู้ Rack ดังนั้นจึงสามารถกำหนดจำนวนของ Server ในแต่ละตู้ได้เต็มที่ โดยไม่มีปัญหาการเก็งจำนวน Port จำนวนของ switches / จำนวนของ ports ที่จะถูก managed มีน้อยกว่า ซึ่งช่วยลดการลงทุน และค่าใช้จ่าย และเวลาที่ใช้ไปกับ Maintenance เนื่องจาก Packet วิ่งผ่าน Switches ที่น้อยนิดจึงไม่มีปัญหาเรื่องของ Delay ต้องการสายสัญญาณที่ยาวกว่า เพื่อเชื่อมต่อกับ Chassis switch (ที่ด้านปลายของ row) ไปยัง server แต่ละตัว และภายใต้ EOR ต้องมีการจัดให้มีการเดินสายไปยัง aggregation switch ทำให้อาจใช้เนื้อที่มากสำหรับเส้นทางเดินสาย และกินเนื้อที่ของ Data Center เพิ่มขึ้น ค่าใช้จ่ายเกี่ยวกับสายสัญญาณที่มีประสิทธิภาพสูง ที่ใช้ใน Data Center อาจสูงขึ้นอย่างมาก เมื่อเทียบกับระบบ TOR เป็นเรื่องยากที่จะต้อง อัพเกรดโครงสร้างพื้นฐานการเดินสายสัญญาณ เพื่อรองรับประสิทธิภาพการสื่อสารความเร็วที่สูงกว่า หากจะอัพเกรดเป็น 10GE หรือสูงกว่า

                                                                                                                            บทความ: ดร.วิรินทร์ เมฆประดิษฐสิน