Oversubscription em rede
em geral, oversubscription é uma assinatura para mais do que o que está disponível. A inscrição excessiva representa um modelo de negócios intencional e é uma prática generalizada em todas as áreas da vida. Por exemplo, as companhias aéreas dependem do fato de que nem todos os passageiros normalmente chegam para pegar o voo real e alguns cancelam seus voos. Portanto, as empresas geralmente vendem mais ingressos do que os assentos de aeronaves disponíveis.
existem diferentes tipos de oversubscriptions em rede. IP dinâmico e porta (DIPP) NAT oversubscription permite a reutilização de um endereço IP traduzido e porta. Um dispositivo usa o mesmo endereço IP NAT e par de portas várias vezes (8, 4 ou 2 vezes) para se conectar a destinos diferentes quando uma inscrição excessiva é ativada. Por padrão, sessões de 64k são permitidas para um único endereço IP público. Se a inscrição excessiva estiver ativada no dispositivo, o número máximo de sessões será multiplicado pela taxa de inscrição excessiva. Por exemplo, o limite padrão de sessões simultâneas de 64K permitido, quando multiplicado por uma taxa de inscrição excessiva de 8, resulta em sessões simultâneas de 512K permitidas. Isso permite que os clientes tenham menos endereços IP públicos.
nota: Nat Oversubscription funciona apenas se o destino for diferente; assim, as sessões são identificadas exclusivamente e nenhuma colisão ocorre.
outro tipo de assinatura é a inscrição excessiva da porta ao alternar a largura de banda alocada para a porta do switch é menor do que a velocidade de conexão dos dispositivos conectados à porta. Isso pode acontecer se a porta do switch tiver uma velocidade de conexão específica, mas não conseguir um desempenho de taxa de fio.
Oversubscription em redes de três camadas
data centers e redes de campus são projetados com oversubscription. Por exemplo, a recomendação de inscrição excessiva para o modelo tradicional de três camadas (acesso, distribuição e camada central) em uma rede de campus é 20:1 para portas de acesso no uplink de acesso à distribuição (Figura 1). A taxa de inscrição excessiva para distribuição para links principais é 4: 1. Esse design de três camadas é altamente supersubscrito com gargalos de uplink e latência adicional para o tráfego leste-oeste (tráfego entre dispositivos nos Data centers). Portanto, um modelo de folha de coluna é comumente usado em data centers modernos, portanto, a latência está em níveis previsíveis e o número de saltos é minimizado.
Figura 1 – Rede De Campus de três camadas com excesso de inscrição
excesso de inscrição em redes de coluna foliar de duas camadas
o modelo de coluna foliar de duas camadas, que é mainstream em data centers modernos, supera a limitação tradicional do modelo de rede de três camadas. A maioria do tráfego de rede nos data centers é de leste a oeste, por exemplo, do servidor de computação ao armazenamento Localizado em qualquer lugar do data center. Em um modelo de três camadas, o tráfego atravessa dois switches de agregação e um núcleo, enquanto na topologia folha-coluna, ele deve pular apenas para um switch de coluna e outro switch de folha. Portanto, a latência é melhorada e o gargalo minimizado na arquitetura Leaf-spine de duas camadas. Os switches de coluna estão no topo do nível e os switches de folha no nível inferior com servidores conectados aos switches de folha no topo de cada rack.
os servidores estão conectados apenas aos switches leaf. Não há conexão entre Interruptores de folhas. O número de switches leaf depende do número de interfaces de rede necessárias para a conexão do servidor. Outro switch leaf é adicionado ao tecido com uplinks conectados a todos os switches spine se mais servidores forem necessários. O número de uplinks do interruptor da folha determina o número de interruptores da espinha, e a densidade do porto no interruptor da espinha limita o número máximo de interruptores da folha. No entanto, a contagem de interruptores de folha não pode ser aleatória ou ilimitada. A taxa de inscrição excessiva aceitável deve ser 3: 1 ou até menos e,.G., 2.5:1, para garantir que não haja contenção de largura de banda excessiva quando todos os servidores enviam tráfego simultaneamente. A taxa de inscrição excessiva aumenta com o número de Servidores no tecido e é reduzida adicionando mais opções de coluna ao tecido.
nota: uma taxa de inscrição excessiva de 3:1 significa que apenas um terço de todo o tráfego entrará na rede se cada servidor enviar à taxa de linha.
a Figura 2 representa uma arquitetura de rede de 100g de folhas de espinha. Digamos que queremos construir um tecido de data center com o objetivo de ter 960 servidores 10G em um tecido com oversubscription 2.4:1. Nós temos os interruptores da folha na parte superior da cremalheira que apoia 48 portos de X 10GB para servidores e 8 portos do uplink de x 100g. O spine switch suporta 64 x 100g portas. Para cobrir todos os 960 servidores, precisamos de 20 switches leaf (960 servidores / 48 portas) e dois switches leaf. Cada interruptor da folha é unido à espinha com dois uplinks 100g. O número máximo de servidores é 960 em 2.4: 1 oversubscription (48 x 10Gbps downlink para servidores / 2 x 100Gbps uplink para a coluna = 2.4).
Figura 2-topologia de rede Leaf-spine de dois níveis com 960 servidores 10G em tecido com 2.4:1 excesso de inscrição
se adicionarmos outros dois switches leaf, a taxa de inscrição excessiva será 1.2: 1 (480G / 400G). Isso é próximo a 1:1, Portanto, não há gargalos de rede; assim, o leaf encaminha o tráfego sem perda de pacotes. No entanto, a inscrição excessiva de 1:1 pode resultar em excesso de capacidade durante tempos não máximos. Provavelmente nunca encontraremos uma situação em que todas as portas recebam tráfego em sua taxa máxima de linha ao mesmo tempo.
a 1:1 oversubscription
o design de rede ideal tenta se aproximar da oversubscription 1:1, mas depende inteiramente dos aplicativos, padrões de tráfego e capacidade necessários pelos administradores. Quando estimamos uma taxa de oversubscription de tráfego de rede para uma nova rede, precisamos avaliar o tráfego esperado. Isso inclui entender os aplicativos de serviço e os recursos implantados na rede e determinar os Serviços de rede. Para redes existentes, o monitoramento próximo do uso da largura de banda com um analisador NetFlow/sFlow é obrigatório. O analisador de fluxo de nocção pode ser útil aqui. É uma ótima ferramenta que fornece insights sobre o volume e a proporção do tráfego e aplicativos leste-oeste e norte-sul usando a largura de banda. Ele permite que os engenheiros otimizem o desempenho de suas redes e aplicativos, controlem a utilização da largura de banda e realizem um melhor planejamento de capacidade de rede. O NFA suporta NetFlow, J-Flow, sFlow, IPFIX e NetStream. Com preço de US $299 / mês por licença, sem limite no número de dispositivos, interfaces ou sites de rede, o NFA representa uma solução acessível e econômica para o seu negócio.