データ センター ファブリックとは
データ センター ファブリックとは
この最新のデータセンターアーキテクチャでは、ネットワークデバイスは、ファブリックと呼ばれる高度に相互接続された2層または3層のレイヤーに配置されています。データセンターファブリックは、従来の多層アーキテクチャとは異なり、ネットワークアーキテクチャを効果的にフラットにすることで、データセンター内でエンドポイント間の距離を縮めます。この設計により効率性と低レイテンシが著しく向上します。
スパイン/リーフ型のデータセンターファブリックアーキテクチャです。
あらゆる種類のデータセンターファブリックは、別の設計目標を共有しています。物理ネットワークにおいて堅牢な接続レイヤーを構築し、ネットワーク仮想化、セグメント化、イーサネットセグメントの拡張、ワークロードモビリティといったサービスを提供するうえでの複雑さを、ファブリック上に構築したオーバーレイに移します。オーバーレイと組み合わされたファブリックをアンダーレイと呼びます。
データ センター ファブリックが解決できる問題とは
アプリケーションがモノリシックから細分化されたマイクロサービス設計パターンに移行すると、データセンターのトラフィックパターンも移行します。南北方向（データセンター内部のデバイスと外部のデバイス間）から、東西方向（データセンター内のデバイス間）にシフトします。
モノリシックなアプリケーションから移行する組織は、俊敏なITアプローチも採用します。このアプローチでは、細かい手順でアプリケーションを迅速に導入し、急速に変化する伝送要件に対応します。また、多くの組織は、コンテナや仮想マシンのような仮想化ワークロードに移行して、より小さな物理サーバのセットで、時間の経過に伴う容量の急激な変化をサポートします。
従来の階層型データセンターのネットワーク設計は、このような要件をサポートするのには適していません。したがって、多くの組織は、階層型ネットワークを、よりフラットで俊敏なデータセンターファブリックに置き換えています。
データセンターファブリックの仕組み
最新のデータセンターファブリックでは多くの場合、Closファブリックと呼ばれる、2層のスパイン/リーフ型アーキテクチャが採用されています。このファブリックでは、データが3つのデバイスを通過して宛先に到達するため、通常3つのステージがあります。例えば、東西方向のデータセンタートラフィックでは、通常、特定のサーバーからリーフデバイスを経由してスパインデバイスにアップストリームで伝送された後、別のリーフデバイスを経由して宛先サーバーにダウンストリームで伝送されます。
ファブリックの設計ではネットワークコアが存在しないため、ネットワーク自体の基本的な性質が変化します。
- インテリジェンスは従来の階層型ネットワークのコアに移動できます（ポリシーを実装するためなど）。一方、スパイン/リーフ型ファブリックのインテリジェンスはエッジに移動されます。そして、リーフデバイス（ToR（トップオブラック）やスイッチのような）またはファブリックに接続したエンドポイントデバイス（ワークロード）に実装されます。スパインデバイスは、リーフデバイスのトランジットレイヤーにすぎません。
- スパイン/リーフ型ファブリックは、東西方向のトラフィックフローに適したネットワークに簡単に対応します。これは、従来の階層型設計には当てはまりません。
- スパイン/リーフ型ファブリックのすべてのトラフッィック（East-West や North-South）は等しくなります。そして同じ台数のデバイスによって処理されます。この特性は、遅延とジッターの要件が厳しいファブリックの構築に大いに役立ちます。
スパイン/リーフ型ファブリックの規模は、使用可能なポート数に制約されます。
リーフデバイスの場合：
- ダウンストリームポートをエンドポイントの接続に使用可能
- アップストリームポートをスパインデバイスとの接続に使用可能
スパインデバイスの場合：
- ダウンストリームポートをリーフデバイスとの接続に使用可能
ただし、スパイン/リーフ型ファブリックには容量を簡単に追加できます。既存のデバイスに加えて、必要に応じてスパインまたはリーフデバイスを追加するだけです。このアプローチでは、サーバーやサービスの場合と同じ方法で、デバイスを並行して追加することで、スパイン/リーフ型ファブリックを「スケールアウト」することができます。この方法は、従来の階層型設計における既存のデバイスに容量を追加して「スケールアップ」する方法とは対照的です。
スパイン/リーフ型ファブリックポッドを複数作成し、それらを追加したスパインライクなレイヤーで相互接続することで、ポートの容量が増えるだけでなく、ファブリックの全体的な拡張性も向上します。
大規模なファブリックの設計例です。
このポッドベースの設計には、大規模データセンターファブリックによる利点があります。
- ネットワーク全体で1種類のデバイスを使って大規模なファブリックを構築できます（単一のSKU設計）
- 長期間ハードウェアとソフトウェアの世代を管理できます
- セグメントルーティングなどの技術を使用して、トラフィックを簡単に制御できます
ジュニパーネットワークスの実装
ジュニパーのデータセンターファブリックソリューションには、主要なコンポーネントが2つあります。
- ジュニパーのスイッチが、ポート数を数千に拡張する革新的なデータセンターファブリックを構築するために必要な、高性能かつ高密度のプラットフォームをご提供します。
- ジュニパーとApstraの共同ソリューションにより、データセンターの物理インフラストラクチャを簡単に管理できます。Apstra AOSは、データセンターファブリックの自動化、管理、監視を可能にし、Day 0以降の運用を簡素化します。
これらのソリューションは、物理および仮想化されたインフラストラクチャに対応し、シンプルな管理を可能にし、仮想化、クラウドコンピューティング、ビッグデータの要件を完全に満たしています。
データセンター・ファブリックに関するよくある質問
データセンタースイッチ・ファブリックとは
データセンター・ファブリックとは、スイッチとそれらの相互接続のシステムであり、統一された論理エンティティとして表現できるものです。このファブリックは、アタッチしたサーバーやストレージノードが他のサーバーやストレージノードに接続できるフラットなネットワークアーキテクチャを可能にします。同様に、スイッチ ノードは他のスイッチ、サーバー、ストレージ ノードに接続できます。
データセンター・ファブリックと従来のネットワークの違いとは
「ファブリック」という言葉は、スイッチ、サーバー、ストレージ ノードがメッシュ構成の他のノードにどのように接続するかを表します。それは細かく仕上げた織物のイメージです。これらのリンクは、複数の冗長化された通信パスを提供し、従来のネットワークよりも高い総スループットを提供します。
データセンターファブリックアーキテクチャの種類は異なりますか？
はい、プロプライエタリなアーキテクチャと、EVPN-VXLANのようなオープンなスタンダードベースのファブリックの両方があります。
EVPN-VXLANとは
このタイプのファブリックは、IPファブリックアンダーレイの上位に配置されたオーバーレイネットワークです。これにより、レイヤー2のデータセンタードメインの拡張と相互接続、ネットワークのどこにでもエンドポイント（サーバーや仮想マシンなど）の配置ができます。
ジュニパーが提供するデータセンターの技術、ソリューション、製品とは？
ジュニパーは、クラス最高のデータセンター QFX シリーズスイッチを提供し、信頼性の高いスイッチング・ファブリックを形成します。ジュニパーのApstraのインテントベースのネットワークソリューションは、データセンターネットワークの自動化、遠隔測定収集、分析のあらゆる側面を処理します。QFXシリーズとジュニパーApstraは、データセンターファブリックの構築、拡張、管理を完全に自動化されたEVPN-VXLANフレームワークを提供し、Day 0設計、ZTP（Zero Touch Provisioning）によるDay 1の導入、およびDay 2以降の運用など、データセンターファブリックの構築、拡張、管理を実現します。
