PicOS データセンター スイッチ: EVPN およびアップグレード ガイド

データセンターのスイッチの決定のほとんどは、依然としてポート数、速度、価格などのデータシートから始まります。 PicOS データセンター スイッチは、最初に別の質問をします。オペレーティング システム、ハードウェア、および管理レイヤーが分離されているため、PicOS を選択することは、ハードウェアを購入するというよりはむしろ、運用モデルの決定-- チームがファブリックの存続期間中、ファブリックをどのようにプロビジョニング、自動化、実行するか。

このガイドでは、PicOS データセンター スイッチとは実際には何なのか、スイッチ、ネットワーク オペレーティング システム、AmpCon{0}} DC コントローラがどのように連携するのか、どこに強力に適合するのか、本番展開前に何を検証する必要があるのか​​について説明します。目標は、ネットワーク チームがマーケティング言語ではなくエンジニアリング基準に基づいて PicOS を評価できるようにすることです。

PicOS Switch vs PicOS NOS vs AmpCon-DC: 実際に何を選択するか

「PicOS データセンター スイッチ」という用語は曖昧に使用されることが多く、評価時に混乱が生じます。これは、個別に購入および運用される 3 つの異なるレイヤーを指します。

• スイッチハードウェア- オープン ネットワーキング (「ホワイト ボックス」または「ブライト ボックス」) プラットフォーム。通常は Broadcom シリコン上に構築されます。一般的なデータセンターの例は、Broadcom Trident 3 ASIC 上に 32 x 100G QSFP28 ポートを備えた、N8550-32C などの 1U リーフまたはスパイン スイッチです。 ASIC、ポート速度、およびバッファによって、ボックスが実行できることのハード制限が決まります。
• PicOS ネットワーク オペレーティング システム-Pica8 の PicOS NOS、未修正の Debian Linux カーネル上に構築されています。レイヤ 2/レイヤ 3 スタック、EVPN-VXLAN、MLAG、セキュリティ、オープン テレメトリ (SNMP、sFlow、gNMI) を提供します。 NOS とそのバージョンおよびライセンス層によって、実際にどの機能が利用できるかが決まります。
• アンプコン-DC- 管理および自動化コントローラー。ゼロタッチ プロビジョニング (ZTP)、テンプレート-主導の構成、トポロジ検出、テレメトリ、アップグレード、検証を、設計 0 日目から 2+ 日目の運用までのライフサイクル全体にわたって処理します。

評価中にこれらのレイヤーを分離しておくことは重要です。特定の PicOS バージョンまたはライセンスでは必要な機能がまだ有効になっていないにもかかわらず、スイッチ モデルは完全に機能するハードウェアである可能性があります。 1 つのレイヤーを単独で評価するのではなく、常に組み合わせを評価します。

企業がデータセンター向け PicOS を評価する理由

企業は通常、既存の設計によってパフォーマンス、スケール、または運用が制限され始めたときに PicOS を検討します-。たとえば、10G から 25G または 100G への移行、新しいリーフ-スパイン ファブリックの立ち上げ、またはスイッチごとの手動構成を削減しようとする場合などです。{5}}-

リーフ-スパインによる東-西のトラフィックの処理

従来のアーキテクチャは、予測可能な南北のトラフィックに合わせて調整されています。{0}仮想化、分散ストレージ、コンテナ プラットフォーム、AI ワークロードにより、ラック間ではるかに多くの東西トラフィックが生成されます。-リーフ-スパイン ファブリックはトポロジを平坦化し、レイテンシと帯域幅をより予測しやすくします。 PicOS- ベースのスイッチは、ポート速度、スイッチング容量、ルーティング機能が設計と一致している場合、リーフ、スパイン、トップオブラック、ボーダー、インターコネクトの役割を果たすことができます。-

ベンダー ロックイン -- の削減とその実際の仕組み

「ロックインの軽減」を主張するのは簡単なので、そのメカニズムを説明する価値はあります。{0}従来のスタックでは、ハードウェア、NOS、ライセンス、管理、サポートが 1 つのベンダー関係にバンドルされています。 PicOS は、分離されたオープン ネットワーク モデルに従っています。つまり、複数のサプライヤーが提供する検証済みのホワイト ボックス ハードウェア上で同じ NOS が実行され、マルチ-ギガから最大 400- ギガ以上の速度と EVPN- VXLAN を完全にサポートします。実際には、これは、オペレーティング モデルと自動化が設計の永続的な部分になる一方で、基盤となるハードウェア ベンダーは時間の経過とともに変更される可能性があることを意味します。ただし、トレードオフは現実的です。設計、検証、運用上の責任についてより多くの責任を負うことになります。-

AmpCon-DC による 0 日目から 2+ 日目までの自動化

手動 CLI は、少数のスイッチでは許容できますが、数十、数百のスイッチでは危険です。 AmpCon-DC は、PicOS が運用価値の多くを得る場所です。ZTP オンボーディング、Jinja- ベースの構成テンプレート、Ansible プレイブック、REST API により、反復的な作業と構成のドリフトが軽減されます。目的は、自動化そのものではありません。-、繰り返し可能なオンボーディング、監査可能な変更、より迅速なリカバリです。

評価すべき主な機能

EVPN-VXLAN と IP ファブリックの準備状況

最新のファブリックは通常、次の 2 つの規格を併用して、配線されたレイヤ 3 アンダーレイ上にレイヤ 2 を拡張します。VXLAN、RFC 7348 で定義されたオーバーレイ カプセル化、 そしてEVPN、RFC 7432 で標準化された BGP{0}} ベースのコントロール プレーン。スイッチ モデルと PicOS バージョンがサポートしている場合、PicOS は、仮想化およびクラウド-スタイルのマルチラック環境に対応するスケーラブルなリーフ-スパイン ファブリックとして評価できます。 EVPN-VXLAN サポートをバージョン-およびモデル-固有のものとして扱い、購入する予定の正確なプラットフォームと照らし合わせて確認してください。

MLAG と高可用性

MLAG により、2 つの物理スイッチが単一の論理集約ポイントをダウンストリーム デバイスに提供できるようになり、すべてのリンクがアクティブに維持され、スパニング{0}}ツリー-の負荷の高い設計への依存が解消されます。トップオブラックおよびアグリゲーションの役割の場合、これにより、従来のスタッキングによく見られるフェイルオーバー ギャップなしで、サーバーとストレージに冗長アップリンクが提供されます。信頼する前に、ピアリンク、キープアライブ、フェイルオーバーのタイミング、孤立ポートの動作を検証してください。{6}

プログラマビリティとテレメトリー

データセンター スイッチは、デフォルトで自動化に適している必要があります。{0} PicOS は、Ansible、Python、および標準-ベースのインターフェースを公開し、SNMP、sFlow、gNMI ストリーミング テレメトリを介した可視性を提供します。実際の成果は一貫性です。つまり、テンプレート化された構成、ベースラインに基づいたモニタリング、ファブリック全体にわたるドリフト検出です。

ライフサイクル管理と可視性

スイッチング容量は運用の一部にすぎません。チームには、トポロジ、インターフェースの状態、デバイスの状態、構成ドリフトの可視性も必要です。- AmpCon-DC を使用すると、PicOS 環境を 1 つのコンソールからプロビジョニング、監視、変更、検証できます -。これは、エンジニアリングの人員が限られているチームにとっては、生のスループットと同じくらい重要になる可能性があります。

PicOS vs クローズド NOS vs コミュニティ NOS

これらのオプション間の重要な違いは、主要なハードウェア仕様ではなく、オペレーティング モデルです。以下の表は、従来のクローズド スタック、コミュニティ主導のオープン NOS、PicOS と AmpCon-DC を比較しています。-

最適-適合シナリオと非適合-シナリオ

PicOS は、環境によっては強力な選択肢ですが、他の環境では不適切です。両方について正直であることが、展開を保護します。

次のような場合に強力にフィットします。

• リーフ-スパインまたは EVPN-VXLAN ファブリックを構築していて、オープンなハードウェア ソーシングを必要としています。
• チームは自動化の準備ができており（または自動化する意欲があり）、テンプレート化された反復可能なオペレーションを重視しています。{0}
• 多数のスイッチ間で 1 つの NOS と 1 つの管理モデルを標準化したいと考えています。
• ターゲット ハードウェアは検証済みの互換性リストに含まれており、PicOS バージョンは必要な機能をサポートしています。

次の場合にはあまり適切ではありません。

• チームには自動化機能がなく、構築する計画もありません。
• 日常業務は単一ベンダーの TAC に大きく依存しています。{0}{1}
• 本番前にファブリックをラボで検証することはできません。{0}
• ご希望のハードウェアまたは必要な機能セットがサポートされているマトリックスに含まれていません。

一般的な使用例

10G/25G から 100G へのアップグレード

よく使用されるパスは、サーバー アクセスを 25G に引き上げ、100G のリーフ-からスパインへのアップリンクを構築することです。-スイッチ自体以外にも、アップグレードは物理層に依存します。マルチモード実行の場合、導入するファイバーのグレードによって到達距離が決まるため、サポートされる距離を早めに確認してください。-OM1 ～ OM5 マルチモード ファイバーとその距離制限100G リンクが配線工場で機能するかどうかに直接影響します。

リーフ-スパイン データセンター ファブリック

リーフ スイッチはサーバーとストレージを接続します。スパイン スイッチは、リーフ間に高速ファブリックを提供します。{0} PicOS は、速度、ポート数、ルーティング機能が設計と一致する場合に、これらの役割に適合します。構造化されたケーブル配線により、- の計画がより明確になりますMPO/MTP トランクおよびブレークアウト ケーブル配線前処理により、ファブリックが成長しても高密度のリーフとスパインの接続が管理可能に維持されます。-

データセンターゲートウェイとインターコネクト

一部の設計では、スケーラブルなレイヤー 3 ルーティングと一元化されたライフサイクルの可視性が最も重要となる、サイト、ゾーン、またはドメイン間のスイッチングを拡張します。このような長距離の実行には通常、シングルモードの光学系が必要です。-、リンクまでのトランシーバーの到達距離を一致させます。- 間の違いを確認してください。OS1 および OS2 シングルモード ファイバー-特定の相互接続距離がサポートされていることを確認するのに役立ちます。

AI、HPC、ロスレス イーサネット

AI および HPC ファブリックは、生の帯域幅だけを意味するものではありません。 RDMA トラフィック（RoCEv2）には、ロスレスまたはほぼロスレスのイーサネット ファブリックが必要です。これは、PFC などのフロー制御や ECN などの輻輳シグナリングに加え、適切なスイッチ バッファとクリーンなテレメトリに依存します。- PicOS データセンター スイッチは、互換性のあるプラットフォーム上で PFC/ECN- ベースのロスレス トランスポートをサポートしており、高帯域幅設計では 400G インターフェースの使用が増加しています-。スパインまたは GPU{8}} ファブリック アップリンクを計画する場合は、光学系とフォーム ファクタを確認してください。400G QSFP-DD。コミットする前に、特定のワークロードに対する輻輳動作、バッファ サイズ、NIC の互換性を検証します。

PicOS の導入を計画する方法

導入を成功させるには、製品リストではなく設計要件から始まります。以下のチェックリストは、各要件を検証する内容、それが重要な理由、スキップすると何が問題になるかをマッピングしています。

このリストにある 2 つの項目は、最も避けられる遅延の原因となります。まず、サーバーアクセス媒体を標準化するかどうかを早期に決定します。10GBASE-T または SFP+ 光学系すべてのラックのケーブル配線、電源、到達距離の想定を変更します。次に、ブレークアウト ケーブル接続を意図的に計画します -。たとえば、1 つの 100G ポートを 4 x 25G サーバー リンクに分割します -。MPO ブレークアウト ケーブル配線したがって、ポート マップとファイバーの割り当ては、設置日の前に一致します。

運用前に、ルーティング コンバージェンス、EVPN ルート動作、MLAG フェールオーバー、自動化テンプレート、モニタリング、ロールバックなどの設計をラボまたはパイロットで検証します。その後、制御されたグリーンフィールド ビルドでない限り、ネットワーク全体を一度にカットオーバーするのではなく、段階的にロールアウトします。レビューできますPica8 のデータセンター スイッチ ポートフォリオと検証済みのプラットフォームターゲット デザインでサポートされているハードウェアと機能の組み合わせを確認します。

避けるべきよくある間違い

ポート速度のみで選択します。速度は重要ですが、ルーティング機能、自動化サポート、バッファ サイズ、光学系の互換性、ライセンス層、サポート モデル、およびアップグレード パスはすべて決定事項に含まれます。

NOS の機能とライセンス要件を無視します。オペレーティング システム、そのバージョン、ライセンスによって、ネットワークで実際に何ができるかが決まります。購入する前に、L2/L3、EVPN-VXLAN、MLAG、テレメトリ、および正確なプラットフォームに対するセキュリティ カバレッジを確認してください。

運用上の変化を過小評価している。自動化に対応したネットワークには、テンプレートの所有者、変更の承認者、構成のバックアップ方法、ロールバックの処理方法など、新しいプロセスが必要です。{0}

ラボでの検証をスキップします。データセンターの重要な変更の場合、ラボテストはオプションではありません。少なくとも、トラフィックが依存する前に、コア ファブリックの機能、冗長性、モニタリング、障害回復を検証してください。

PicOS はあなたのデータセンターに適していますか?

PicOS データセンター スイッチは、スケーラブルなファブリック、自動化対応の運用、オープン ハードウェア ソーシング、構造化されたライフサイクルを求める企業-、特にリーフ-スパイン設計、10G/25G から 100G へのアップグレード、EVPN{6}}VXLAN ファブリック、またはスイッチ{7}}ごとの手動構成が持続不可能な環境を計画しているチームに最適です。自動化機能がない場合、単一ベンダーのサポートに大きく依存している場合、検証対象のラボがない場合、またはサポート対象外のハードウェアがある場合には、適合度が低くなります。{10}

実践的な次のステップ: 現在の設計と運用の問題点を文書化し、ターゲット アーキテクチャと必要な機能セットを定義し、ハードウェアと PicOS バージョンの互換性を確認し、実稼働にコミットする前に制御された環境でファブリックをテストします。