멀티 기가비트 캠퍼스 네트워크를 위한 보다 유연한 코어 설계

복합적인 요인으로 인해 네트워크 아키텍처의 기반인 캠퍼스 코어가 점점 더 많은 스트레스를 받고 있습니다. 여기에는 처리량이 높은 새로운 Wi-Fi 6 액세스 포인트(AP)의 도입, IoT 장치의 확산, 클라우드로의 신속한 마이그레이션, 섀시 기반 스위치에서 멀어지는 진화하는 데이터 센터가 포함됩니다. 아래에서 이러한 추세를 자세히 살펴보겠습니다.

Wi-Fi 6(802.11ax)

2009년에 처음 도입된 Wi-Fi 4(802.11n) AP는 초당 최대 600메가비트의 처리 속도를 제공했습니다. 따라서 현재 대부분의 엔터프라이즈 스위치에서 표준이 된 1개의 기가비트 이더넷 포트는 스위치 측의 병목 현상을 방지하기에 충분했습니다. 2013년에 출시된 Wi-Fi 5(802.11ac) Wave 2 AP는 초당 1기가비트가 넘는 처리 속도를 달성했습니다. 이러한 속도로 인해 AP와 1개의 기가비트 스위치 포트 간에 잠재적인 성능 병목 현상이 발생했습니다. 결과적으로 이것은 멀티 기가비트 스위칭 기술에 대한 관심을 불러일으켰고 2.5/5/10 기가비트 이더넷(GbE) 포트에 대한 802.3bz 표준의 채택을 주도했습니다.

차세대 Wi-Fi 6 AP(802.11ax)는 이미 선적을 시작했으며 IDC는 Wi-Fi 6(802.11ax) 배포가 2019년에 크게 증가하여 2021년까지 지배적인 엔터프라이즈 Wi-Fi 표준이 될 것으로 예측합니다. 새로운 Wi-Fi 6(802.11ax) 표준은 이전 Wi-Fi 5(802.11ac)에 비해 최대 4배의 용량 증가를 제공하므로 이더넷 스위치의 멀티 기가비트 포트에 대한 필요성이 훨씬 더 절실해졌습니다. 많은 조직에서 Wi-Fi 6 AP를 배포하기 전에도 멀티 기가비트 스위치를 구매하여 잠재적인 병목 현상을 사전에 제거하기 위해 노력하고 있습니다.

아마도 놀라운 일이 아니지만 증가된 포트 ​​속도는 집선 및 코어에서 더 빠른 네트워크에 대한 요구를 주도하고 있습니다. 캠퍼스 네트워크 고객은 네트워크 에지에서 증가된 처리량을 처리하는 데 필요한 백본 인프라를 위해 40GbE 및 100GbE로 업그레이드해야 할 필요성을 인식하고 있습니다.

IoT 및 LTE

처리량이 더 빠른 차세대 무선 AP 외에도 IoT 장치와 이러한 장치에서 생성하는 데이터의 확산으로 인해 캠퍼스 네트워크에 전례 없는 수요가 발생하여 대기 시간과 같은 문제가 발생합니다. 예를 들어 머신 러닝 모델을 제공하는 4K 비디오 스트리밍 또는 감시 비디오 애플리케이션과 같은 애플리케이션과 결합된 이러한 장치는 2021년까지 인터넷 트래픽을 매월 278,000페타바이트로 증가시킬 것으로 예상됩니다. 많은 IoT 장치가 무선으로 연결되지만 일부는 플러그를 꽂도록 설계되었습니다. 이더넷에 직접 연결하여 캠퍼스 네트워크에서 추가 데이터에 대한 수요를 증가시킵니다.

또한 2019년에 CBRS(사설 LTE+5G)가 도착하고 로컬 스위치를 통해 백홀 트래픽 라우팅을 시작함에 따라 캠퍼스 네트워크가 더 큰 부담을 받을 수 있다는 점에 유의해야 합니다. 간단히 말해서 CBRS는 3.5GHz 스펙트럼을 활용할 수 있는 기회를 제공하고 조직이 자체 LTE 네트워크를 구축할 수 있도록 합니다. 따라서 셀룰러 신호가 약하거나 스펙트럼이 제한되지만 데이터 수요는 그렇지 않은 건물 및 공공 공간 애플리케이션에 이상적입니다.

클라우드 및 진화하는 데이터 센터

캠퍼스 네트워크는 미션 크리티컬 애플리케이션을 클라우드로 지속적으로 마이그레이션함으로써 영향을 받고 있습니다. 클라우드 기반 애플리케이션으로의 전환으로 인해 대규모 온프레미스 데이터 센터의 규모가 크게 줄어들었지만 로컬 데이터 센터는 감소된 용량에도 불구하고 계속 운영되고 있습니다. 또한 클라우드 애플리케이션을 효과적으로 사용하려면 오프사이트 서버에 대한 상시 작동, 안정적인 고속 및 저지연 액세스가 필요합니다.

클라우드의 성장은 온프레미스 데이터 센터가 점점 더 얇아지고 있음을 의미하지만, 업계 동향에 따르면 더 많은 조직에서 서버를 관리하기 위해 비교적 더 작은 IT 팀을 갖게 될 것입니다. 이를 위해서는 10GbE 및 25GbE를 통해 서버와 스토리지 시스템을 연결하기 위한 보다 간단하고 유연한 네트워킹 옵션이 필요합니다. 다행히도 하이퍼스케일 데이터 센터의 성장과 100GbE 및 25GbE의 대량 배포로 인해 관련 트랜시버의 비용이 절감되어 캠퍼스 네트워크의 100GbE 비용을 낮추는 데 도움이 되었습니다.

섀시가 빠져 있고 스택형 스위치가 있음

데이터 센터가 가벼움에 따라 대형 섀시 기반 스위치는 구매 및 유지 관리하기에 너무 비싸고 구성 및 관리하기가 지나치게 복잡합니다. 실제로 기존 엔터프라이즈 네트워크는 코어 및 통합(데이터 센터는 물론)에서 섀시 기반 스위치를 활용하고 안정적인 고속 라우팅 기능을 제공하도록 설계되었습니다. 그러나 이 패러다임으로 인해 기업은 종종 완전히 활용되지 않는 기능에 대해 막대한 비용을 선불로 지불해야 하며, 그 결과 최대 용량에 도달하면 강제 업그레이드가 발생합니다.

다행히 최근 상용화된 네트워크 프로세서의 발전은 이러한 기능을 보다 유연하고 스택 가능한 고정 폼 팩터로 패키징하는 기술을 제공합니다. 이러한 스위치를 통해 기업은 차세대 스위치 롤아웃을 단순화하고 보다 유연한 네트워크 토폴로지를 제공하는 간소화된 성장에 따른 지불 모델을 채택할 수 있습니다. 또한 오늘날 시장에 나와 있는 특정 스위치는 스택당 최대 12개의 스위치에 대해 선형 확장을 제공합니다. 표준 이더넷 케이블 및 광학 장치를 통해 스태킹을 제공하는 제품을 사용하면 고객이 여러 배선실과 바닥 및 건물 사이의 장거리 스택을 통해 관리를 간소화할 수 있습니다.

스택형 스위치는 스택 전체에서 서비스 내 소프트웨어 업그레이드를 통해 고가용성을 보장하도록 설계할 수도 있습니다. 따라서 다운타임 없이 한 번에 하나의 스위치로 쉽게 소프트웨어를 업그레이드할 수 있습니다. 간단히 말해서, 스택형 스위치는 더 적은 초기 투자와 전력 및 냉각 요구 사항을 필요로 하는 보다 유연하고 확장 가능한 설계로 섀시의 기능을 제공합니다.

결론

캠퍼스 코어는 네트워크가 발전하고 새로운 사용자 요구 사항과 장치 요구 사항에 적응함에 따라 점점 더 많은 스트레스를 받고 있습니다. 여기에는 Wi-Fi 5(802.11ac)보다 최대 4배 향상된 용량을 제공하는 Wi-Fi 6 액세스 포인트(AP)의 도입과 IoT 장치의 확산 및 이러한 장치가 생성하는 페타바이트의 데이터가 포함됩니다. 또한 캠퍼스 네트워크는 미션 크리티컬 애플리케이션이 클라우드로 계속 마이그레이션함에 따라 오프사이트 서버에 대해 항상 켜져 있고 안정적인 고속 및 저지연 액세스를 제공해야 합니다. 그리고 데이터 센터가 가벼움에 따라 대부분의 대형 섀시 기반 스위치는 이제 유지 보수를 구입하기에는 너무 비싸고 구성 및 관리하기에는 지나치게 복잡합니다. 이러한 요인에는 유연하고 확장 가능하며 쉽게 관리할 수 있는 고성능 캠퍼스 코어가 필요합니다.

시바 발리아판 Ruckus의 유선 제품 부사장입니다. Brocade/Ruckus 이전에 Siva는 Cisco 엔터프라이즈 이더넷 고정 스위치 제품군의 소프트웨어, 클라우드 관리 및 네트워크 서비스를 담당하는 제품 관리 이사로 Cisco에서 근무했습니다. 그는 또한 Cisco IOS Security의 첫 번째 제품 관리자이자 Cisco IOS Security 솔루션의 핵심 설계자였습니다. Siva는 Santa Clara University에서 컴퓨터 공학 학사 학위를 취득했으며 라우팅 및 스위칭 분야에서 Cisco Certified Internetwork Expert(#2929)입니다.