Top of Rack (ToR) e End of Rack (EoR)

A implantação de novos switches em Data Centers é uma tarefa que demanda planejamento, pois a escolha do design, equipamentos e o posicionamento físico para cada dispositivo de rede influenciará em toda a estrutura do cabeamento.

Pensando na otimização dos custos e recursos, falaremos nesse post sobre o  posicionamento de Switches como Topo de Rack (ToR) e Fim de fila (EoR)

Os modelos ToR e EoR representam como os Switches e servidores serão conectados entre si e possuem impacto direto sobre a maior parte do esquema de cabeamento.

Top of Rack

No modelo ToR os servidores são conectados a um ou dois Switches Ethernet instalados dentro do Rack. Apesar do nome ser Topo de Rack, os switches não possuem a necessidade de serem instalados na parte superior. A principal caracteristica desse modelo  é o cabeamento via UTP (não necessariamente uma regra), com o cabo relativamente curto entre os equipamentos (servidores e switches) no mesmo rack.

A passagem de fibra é estendida entre o switch de acesso para os switches de distribuição/agregação.

O investimento do cabeamento é reduzido, aumentando o espaço em rack. Em contrapartida, há o aumento do custo com equipamentos de rede e a quantidade de equipamentos a serem gerenciados.

No site http://bradhedlund.com/2009/04/05/top-of-rack-vs-end-of-row-data-center-designs/ o autor faz a seguite colocação (em uma tradução livre):

“Cada rack é conectado ao Data Center com fibra, portanto, não há nenhuma necessidade de uma infra-estrutura volumosa e dispendiosa de cabeamento UTP correndo entre os racks e ao longo do ambiente. Grandes quantidades de cabos de cobre colocam um fardo adicional sobre as instalações do Data Center, podendo obstruir o fluxo de ar, e geralmente, requer mais racks e infra-estrutura dedicada apenas a aplicação de patches e gerenciamento de cabos. Longas distâncias para o tamanho do cabo também podem colocar limitações em velocidades de acesso, servidores e tecnologia de rede. O modelo Topo de Rack evita esses problemas, pois não há necessidade de uma grande infra-estrutura de cabeamento de cobre. Isso é muitas vezes o fator chave para um projeto Top of Rack ser selecionado sobre EoR.”

Segue alguns pontos relevantes levantados no modelo:

Vantagens

  • Facilidade no gerenciamento do cabeamento, menor custo de cabos .
  • Arquitetura por rack e facilidade de futuras transições para novas velocidades no uplink como 40GB e 100Gb.
  • Problemas em um switch afeta um baixo numero de servidores.

Desvantagens

  • Maior número Switches para gerenciar.
  • Problemas de escalabilidade para o STP e conexões para os Switches de agregação e distribuição.
  • Aumento no custo do hardware, em razão do numero de switches.

End of Rack

O modelo End of Rack é baseado no cabeamento por entre os racks ( dos switches para os servidores). O modelo de fim de fila reduz o número de equipamentos de rede e otimiza a utilização de portas  nos  switches.

O termo descreve a utilização de switches que atendam aos servidores de uma fila de racks. Dentro do rack o cabeamento dos servidores poderá ser direcionado para um patch pannel no topo do rack utilizando um cabo UTP curto, então o patch pannel “direciona” os cabos sob o piso ou de maneira elevada  para o rack “fim de fila” com os switches de rede.

A grande quantidade de cabos de RJ45 no fim da fila pode causar um problema de gerenciamento de cabos.

Os switches utilizados no modelo EoR são geralmente modulares, com grande densidade de portas, supervisoras, fontes redundantes, alta disponibilidade e boa capacidade de encaminhamento de quadros/pacotes.

Uma variação do modelo tambem é descrita como MoR, Middle of rack, com os Switches sendo dispostos nos racks centrais ao inves  do fim da fila de Racks.

Vantagens

  • Poucos Switches para gerenciar, potencialmente menor custo de equipamentos de rede e manutenção.
  • Requer poucas portas nos Switches de agregação/distribuição.
  • Menos nós de rede para o encaminhamento de pacotes.
  • Topologia simplificada para o Spanning-Tree

Desvantagens

  • Requer uma robusta infraestrutura para cabeamento.
  • Maiores distâncias de cabeamento interferem na velocidade dos servidores.
  • Problemas no upgrade de Switches.

Referências

Data Center Virtualization Fundamentals – Cisco Press – 2013 – Gustavo A.A. Santana

bradhedlund.com/2009/04/05/top-of-rack-vs-end-of-row-data-center-designs/

http://rekrowten.wordpress.com/2012/10/01/tor-vs-eor-vs-fabric-extender-designs-make-your-rack-clean/

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