Domin biyan buƙatun ayyukan girgije, ana raba hanyar sadarwa a hankali zuwa Underlay da Overlay. Cibiyar sadarwa ta Underlay ita ce kayan aiki na zahiri kamar su hanyar sadarwa da sauyawa a cibiyar bayanai ta gargajiya, wacce har yanzu ta yi imani da manufar kwanciyar hankali kuma tana ba da damar watsa bayanai ta hanyar sadarwa mai inganci. Overlay ita ce hanyar sadarwa ta kasuwanci da aka lulluɓe a kanta, kusa da sabis ɗin, ta hanyar VXLAN ko GRE protocol encapsulation, don samar wa masu amfani da ayyukan hanyar sadarwa mai sauƙin amfani. Cibiyar sadarwa ta Underlay da cibiyar sadarwa ta Ooverlay suna da alaƙa kuma suna da alaƙa da juna kuma suna iya haɓaka daban-daban.
Cibiyar sadarwa ta Underlay ita ce tushen cibiyar sadarwa. Idan cibiyar sadarwa ta underlay ba ta da ƙarfi, babu SLA ga kasuwancin. Bayan tsarin cibiyar sadarwa mai matakai uku da tsarin cibiyar sadarwa ta Fat-Tree, tsarin cibiyar sadarwa ta bayanai yana canzawa zuwa tsarin Spine-Leaf, wanda ya kawo amfani na uku na tsarin cibiyar sadarwa ta CLOS.
Cibiyar Bayanai ta Gargajiya Tsarin hanyar sadarwa
Tsarin Layer Uku
Daga 2004 zuwa 2007, tsarin hanyar sadarwa mai matakai uku ya shahara sosai a cibiyoyin bayanai. Yana da matakai uku: babban matakin (kashin bayan sauya hanyar sadarwa mai sauri), matakin tattarawa (wanda ke samar da haɗin kai bisa ga manufofi), da kuma matakin shiga (wanda ke haɗa wuraren aiki da hanyar sadarwa). Tsarin shine kamar haka:
Tsarin Cibiyar Sadarwa Mai Layi Uku
Core Layer: Core makullan suna ba da saurin tura fakiti a ciki da wajen cibiyar bayanai, haɗi zuwa layukan tarawa da yawa, da kuma hanyar sadarwa mai jurewa ta L3 wadda yawanci ke hidimar dukkan hanyar sadarwa.
Tsarin Tarawa: Maɓallin tarawa yana haɗuwa da maɓallin shiga kuma yana ba da wasu ayyuka, kamar firewall, cire SSL, gano kutse, nazarin hanyar sadarwa, da sauransu.
Tsarin Shiga: Maɓallan shiga yawanci suna saman Rack, don haka ana kiransu maɓallan ToR (Top of Rack), kuma suna haɗuwa da sabar ta zahiri.
Yawanci, maɓallin haɗakarwa shine wurin raba tsakanin hanyoyin sadarwa na L2 da L3: hanyar sadarwa ta L2 tana ƙasa da maɓallin haɗakarwa, kuma hanyar sadarwa ta L3 tana sama. Kowace rukuni na maɓallan haɗakarwa tana sarrafa Maɓallin Isarwa (POD), kuma kowane POD hanyar sadarwa ce ta VLAN mai zaman kanta.
Tsarin Tsarin Yanar Gizo da Tsarin Bishiyar Spanning
Samuwar madaukai galibi yana faruwa ne sakamakon rudani da hanyoyin da ba a san su ba ne ke haifar da su. Lokacin da masu amfani suka gina hanyoyin sadarwa, domin tabbatar da aminci, yawanci suna amfani da na'urori masu sake amfani da hanyoyin haɗin yanar gizo masu sake amfani da su, don haka madaukai ba makawa za su kasance. Hanyar sadarwa ta Layer 2 tana cikin yankin watsa shirye-shirye iri ɗaya, kuma za a watsa fakitin watsa shirye-shiryen akai-akai a cikin madaukai, wanda zai iya haifar da toshewar tashar jiragen ruwa da gurgunta kayan aiki nan take. Saboda haka, domin hana guguwar watsa shirye-shirye, ya zama dole a hana samuwar madaukai.
Domin hana samuwar madaukai da kuma tabbatar da inganci, yana yiwuwa ne kawai a mayar da na'urori masu sake amfani da hanyoyin haɗin yanar gizo da hanyoyin haɗin yanar gizo masu sake amfani da su zuwa na'urorin madadin da hanyoyin haɗin yanar gizo. Wato, tashoshin na'urori masu sake amfani da hanyoyin haɗin yanar gizo da hanyoyin haɗin yanar gizo masu sake amfani da su ana toshe su a cikin yanayi na yau da kullun kuma ba sa shiga cikin tura fakitin bayanai. Sai lokacin da na'urar tura bayanai ta yanzu, tashar jiragen ruwa, gazawar hanyar haɗi, wanda ke haifar da cunkoson hanyar sadarwa, tashoshin na'urori masu sake amfani da hanyoyin haɗin yanar gizo da hanyoyin haɗin yanar gizo za a buɗe su, don a iya dawo da hanyar sadarwar zuwa al'ada. Ana aiwatar da wannan sarrafawa ta atomatik ta hanyar Tsarin Itace na Spanning (STP).
Tsarin bishiyar da ke yawo yana aiki tsakanin layin shiga da kuma layin sink, kuma a tsakiyarsa akwai tsarin bishiyar da ke yawo wanda ke gudana akan kowace gada da STP ke aiki, wanda aka tsara musamman don guje wa haɗa madaukai a gaban hanyoyin da ba su da yawa. STP tana zaɓar mafi kyawun hanyar bayanai don tura saƙonni kuma tana hana waɗannan hanyoyin haɗin da ba sa cikin bishiyar da ke yawo, tana barin hanya ɗaya kawai mai aiki tsakanin kowace hanyar sadarwa guda biyu kuma ɗayan hanyar haɗin sama za ta toshe.
STP yana da fa'idodi da yawa: yana da sauƙi, yana da sauƙin haɗawa, kuma yana buƙatar tsari kaɗan. Injinan da ke cikin kowane kwamfutoci suna cikin VLAN iri ɗaya, don haka uwar garken zai iya ƙaura wurin ba tare da izini ba a cikin kwamfutocin ba tare da gyara adireshin IP da ƙofar shiga.
Duk da haka, STP ba za ta iya amfani da hanyoyin tura layi ɗaya ba, wanda koyaushe zai kashe hanyoyin da ba su da amfani a cikin VLAN. Rashin amfani da STP:
1. Haɗuwa a hankali a fannin tsarin topology. Lokacin da tsarin topology na cibiyar sadarwa ya canza, tsarin bishiyar da ke yawo yana ɗaukar daƙiƙa 50-52 don kammala haɗin topology.
2, ba zai iya samar da aikin daidaita kaya ba. Idan akwai madauki a cikin hanyar sadarwa, tsarin bishiyar da ke yawo zai iya toshe madauki kawai, ta yadda hanyar haɗin ba za ta iya tura fakitin bayanai ba, tana ɓatar da albarkatun cibiyar sadarwa.
Kalubalen Sadarwa ta Zamani da Kalubalan Zirga-zirgar Gabashin-Yamma
Bayan shekarar 2010, domin inganta amfani da albarkatun kwamfuta da ajiya, cibiyoyin bayanai sun fara amfani da fasahar kere-kere, kuma adadi mai yawa na na'urori masu kama-da-wane sun fara bayyana a cikin hanyar sadarwa. Fasaha ta kama-da-wane tana canza sabar zuwa sabar dabaru da yawa, kowace VM za ta iya aiki da kanta, tana da nata OS, APP, adireshin MAC mai zaman kanta da adireshin IP, kuma suna haɗuwa da abin da ke waje ta hanyar maɓallin kama-da-wane (vSwitch) a cikin sabar.
Kwamfuta ta hanyar sadarwa tana da buƙatu na abokin tarayya: ƙaura kai tsaye na injunan kama-da-wane, ikon motsa tsarin injunan kama-da-wane daga sabar jiki ɗaya zuwa wani yayin da ake ci gaba da gudanar da ayyukan yau da kullun akan injunan kama-da-wane. Wannan tsari ba shi da mahimmanci ga masu amfani, masu gudanarwa na iya rarraba albarkatun sabar cikin sassauƙa, ko gyara da haɓaka sabar jiki ba tare da shafar amfani da masu amfani na yau da kullun ba.
Domin tabbatar da cewa ba a katse sabis ɗin ba yayin ƙaura, ana buƙatar ba wai kawai adireshin IP na injin kama-da-wane ba ya canzawa, har ma da yanayin aiki na injin kama-da-wane (kamar yanayin zaman TCP) dole ne a kiyaye shi yayin ƙaura, don haka ƙaura mai ƙarfi na injin kama-da-wane za a iya aiwatar da shi ne kawai a cikin yankin Layer 2 ɗaya, amma ba a cikin ƙaura yankin Layer 2 ba. Wannan yana haifar da buƙatar manyan yankuna na L2 daga matakin shiga zuwa babban matakin.
Wurin rabawa tsakanin L2 da L3 a cikin tsarin cibiyar sadarwa mai girma na 2 na gargajiya yana kan maɓallin tsakiya, kuma cibiyar bayanai da ke ƙasa da maɓallin tsakiya cikakken yanki ne na watsa shirye-shirye, wato, hanyar sadarwar L2. Ta wannan hanyar, za ta iya gane rashin daidaituwa na tura na'urori da ƙaura wurin, kuma ba ta buƙatar gyara tsarin IP da ƙofar shiga ba. Ana tura hanyoyin sadarwa na L2 daban-daban (VLans) ta cikin maɓallin tsakiya. Duk da haka, maɓallin tsakiya a ƙarƙashin wannan tsarin yana buƙatar kula da babban teburin MAC da ARP, wanda ke gabatar da manyan buƙatu don ikon maɓallin tsakiya. Bugu da ƙari, maɓallin shiga (TOR) kuma yana iyakance girman hanyar sadarwa gaba ɗaya. Waɗannan daga ƙarshe suna iyakance girman hanyar sadarwa, faɗaɗa hanyar sadarwa da ikon roba, matsalar jinkiri a cikin layuka uku na tsarawa, ba za ta iya biyan buƙatun kasuwanci na gaba ba.
A gefe guda kuma, zirga-zirgar gabas zuwa yamma da fasahar kere-kere ke kawowa ita ma tana kawo ƙalubale ga hanyar sadarwa ta zamani mai matakai uku. Za a iya raba zirga-zirgar cibiyar bayanai zuwa rukuni kamar haka:
Zirga-zirgar Arewa-kudu:Ciniki tsakanin abokan ciniki a wajen cibiyar bayanai da uwar garken cibiyar bayanai, ko kuma cinika daga uwar garken cibiyar bayanai zuwa Intanet.
Zirga-zirgar gabas zuwa yamma:Zirga-zirga tsakanin sabar a cikin cibiyar bayanai, da kuma zirga-zirga tsakanin cibiyoyin bayanai daban-daban, kamar dawo da bala'i tsakanin cibiyoyin bayanai, sadarwa tsakanin gajimare masu zaman kansu da na jama'a.
Gabatar da fasahar kere-kere ta intanet ya sa yawan aikace-aikacen ya zama ruwan dare, kuma "sakamakon" shi ne cewa zirga-zirgar gabas da yamma na ƙaruwa.
An tsara gine-ginen gargajiya masu matakai uku don zirga-zirgar ababen hawa na Arewa-Kudu.Duk da cewa ana iya amfani da shi don zirga-zirgar gabas zuwa yamma, a ƙarshe yana iya kasa yin aiki kamar yadda ake buƙata.
Tsarin gine-gine na gargajiya mai matakai uku idan aka kwatanta da tsarin gine-ginen ganyen kashin baya
A cikin tsarin gini mai matakai uku, dole ne a tura zirga-zirgar gabas zuwa yamma ta na'urori a cikin tarin da kuma manyan layuka. Ba dole ba ne a ratsa ta cikin maɓallai da yawa. (Sabar -> Samun dama -> Tarawa -> Maɓallin Core -> Tarawa -> Maɓallin Shiga -> Sabar)
Saboda haka, idan aka gudanar da zirga-zirgar ababen hawa daga gabas zuwa yamma ta hanyar tsarin tsarin sadarwa na zamani mai matakai uku, na'urorin da aka haɗa zuwa tashar sauyawa ɗaya na iya yin gasa don samun bandwidth, wanda ke haifar da mummunan lokacin amsawa da masu amfani suka samu.
Rashin amfanin tsarin tsarin sadarwa mai matakai uku na gargajiya
Za a iya ganin cewa tsarin tsarin sadarwa mai matakai uku na gargajiya yana da kurakurai da yawa:
Sharar bandwidth:Domin hana madauki, yawanci ana gudanar da yarjejeniyar STP tsakanin matakin haɗakarwa da matakin shiga, ta yadda hanyar haɗin sama ɗaya kawai ta maɓallin shiga za ta ɗauki zirga-zirga, sauran hanyoyin haɗin sama kuma za a toshe su, wanda ke haifar da ɓatar da bandwidth.
Wahala a cikin manyan hanyoyin sadarwa:Tare da faɗaɗa girman hanyar sadarwa, ana rarraba cibiyoyin bayanai a wurare daban-daban na ƙasa, dole ne a ƙirƙiri injunan kama-da-wane kuma a ƙaura zuwa ko'ina, kuma halayen hanyar sadarwar su kamar adiresoshin IP da ƙofofin shiga ba su canzawa ba, wanda ke buƙatar tallafin mai Layer 2. A cikin tsarin gargajiya, ba za a iya yin ƙaura ba.
Rashin zirga-zirgar ababen hawa daga Gabas zuwa Yamma:Tsarin hanyar sadarwa mai matakai uku an tsara shi ne musamman don zirga-zirgar Arewa-Kudu, kodayake yana tallafawa zirga-zirgar gabas-yamma, amma gazawar a bayyane take. Idan zirga-zirgar gabas-yamma ta yi yawa, matsin lamba akan matakin haɗuwa da maɓallan matakin tsakiya zai ƙaru sosai, kuma girman cibiyar sadarwa da aikinta za su iyakance ga matakin haɗuwa da matakin tsakiya.
Wannan yana sa kamfanoni su faɗa cikin matsalar farashi da kuma yadda za a iya daidaita su:Tallafawa manyan hanyoyin sadarwa masu inganci yana buƙatar adadi mai yawa na kayan aiki na haɗin gwiwa da na tsakiya, wanda ba wai kawai yana kawo tsada mai yawa ga kamfanoni ba, har ma yana buƙatar a tsara hanyar sadarwa a gaba lokacin gina hanyar sadarwa. Idan girman hanyar sadarwa ya yi ƙanƙanta, zai haifar da ɓatar da albarkatu, kuma lokacin da girman hanyar sadarwa ya ci gaba da faɗaɗawa, yana da wuya a faɗaɗa.
Tsarin Cibiyar Sadarwar Kashi da Ganye
Menene tsarin tsarin hanyar sadarwa ta Spine-Leaf?
Dangane da matsalolin da ke sama,sabon tsarin cibiyar bayanai, tsarin tsarin sadarwa na Spine-Leaf, ya fito, wanda shine abin da muke kira cibiyar sadarwa ta leaf ridge.
Kamar yadda sunan ya nuna, tsarin ginin yana da layin kashin baya da kuma layin ganye, gami da maɓallin kashin baya da maɓallin ganye.
Tsarin Tsarin Ganye na Kashi
Kowace maɓalli ta ganye tana da alaƙa da dukkan maɓalli na ridge, waɗanda ba su da alaƙa kai tsaye da juna, suna samar da cikakken tsari na raga.
A cikin kashin baya da ganye, haɗi daga wani Server zuwa wani yana ratsawa ta irin wannan adadin na'urori (Sabar -> Leaf -> Spine Switch -> Leaf Switch -> Server), wanda ke tabbatar da jinkirin da ake iya faɗi. Domin fakiti yana buƙatar ratsawa ta kashin baya ɗaya kawai da kuma wani ganye don isa inda ake so.
Yaya Leaf na Spine yake aiki?
Canjin Leaf: Daidai yake da maɓallin shiga a cikin tsarin gine-gine na matakai uku na gargajiya kuma yana haɗuwa kai tsaye zuwa uwar garken zahiri kamar TOR (Saman Rack). Bambancin da maɓallin shiga shine cewa wurin raba hanyar sadarwa ta L2/L3 yanzu yana kan maɓallin Leaf. Canjin Leaf yana sama da hanyar sadarwa mai matakai 3, kuma maɓallin Leaf yana ƙasa da yankin watsa shirye-shiryen L2 mai zaman kansa, wanda ke magance matsalar BUM na babban hanyar sadarwa mai matakai 2. Idan sabar Leaf guda biyu suna buƙatar sadarwa, suna buƙatar amfani da hanyar sadarwa ta L3 kuma su tura ta ta hanyar maɓallin Spine.
Canjin Kashin Baya: Daidai da maɓallin tsakiya. Ana amfani da ECMP (Equal Cost Multi Path) don zaɓar hanyoyi da yawa tsakanin maɓallin Kashin Baya da na Leaf ta hanyar da ta dace. Bambancin shine cewa Spine yanzu kawai yana samar da hanyar sadarwa mai jurewa ta L3 don maɓallin Leaf, don haka zirga-zirgar cibiyar bayanai ta arewa-kudu za a iya tura ta daga maɓallin Kashin Baya maimakon kai tsaye. Ana iya tura zirga-zirgar Arewa-kudu daga maɓallin gefen a layi ɗaya da maɓallin Leaf zuwa na'urar WAN.
Kwatanta tsakanin tsarin tsarin sadarwa na Spine/Leaf da tsarin tsarin sadarwa na zamani mai matakai uku
Fa'idodin Ganyen Baya
Flat:Tsarin da aka yi da lebur yana rage hanyar sadarwa tsakanin sabar, wanda ke haifar da ƙarancin jinkiri, wanda zai iya inganta aikace-aikace da aikin sabis sosai.
Kyakkyawan daidaitawa:Idan bandwidth bai isa ba, ƙara yawan maɓallan ridge na iya ƙara bandwidth a kwance. Lokacin da adadin sabar ya ƙaru, za mu iya ƙara maɓallan leaf idan yawan tashar bai isa ba.
Rage farashi: zirga-zirgar ababen hawa zuwa arewa da kudu, ko dai suna fita daga wuraren ganye ko kuma suna fita daga wuraren ridge. Gudun gabas da yamma, an rarraba su ta hanyoyi da yawa. Ta wannan hanyar, hanyar sadarwa ta ganyen ganye za ta iya amfani da makullan tsari masu tsayayye ba tare da buƙatar makullan modula masu tsada ba, sannan a rage farashin.
Ƙarancin Lalacewa da Gujewa Cinkoso:Gudun bayanai a cikin hanyar sadarwa ta Leaf ridge suna da adadin tsalle-tsalle iri ɗaya a fadin hanyar sadarwa ba tare da la'akari da tushe da inda za a je ba, kuma kowace sabar guda biyu suna da damar isa ga Leaf - >Spine - >Leaf mai hawa uku daga juna. Wannan yana kafa hanyar zirga-zirga kai tsaye, wanda ke inganta aiki da rage cikas.
Babban Tsaro da Samuwa:Ana amfani da yarjejeniyar STP a tsarin tsarin sadarwa na zamani mai matakai uku, kuma idan na'ura ta gaza, za ta sake dawowa, ta shafi aikin hanyar sadarwa ko ma gazawarta. A tsarin gine-ginen ganye, idan na'ura ta gaza, babu buƙatar sake dawowa, kuma zirga-zirgar ababen hawa ta ci gaba da ratsa wasu hanyoyin na yau da kullun. Haɗin hanyar sadarwa ba ya shafar, kuma bandwidth ɗin yana raguwa ne kawai ta hanya ɗaya, ba tare da tasirin aiki kaɗan ba.
Daidaita kaya ta hanyar ECMP ya dace sosai da muhalli inda ake amfani da dandamalin sarrafa hanyar sadarwa ta tsakiya kamar SDN. SDN yana ba da damar sauƙaƙe tsari, gudanarwa da sake tsara zirga-zirgar ababen hawa idan toshewa ko gazawar hanyar haɗi, yana mai da daidaita nauyin gaba ɗaya ta hanyar haɗin kai hanya mai sauƙi don daidaitawa da sarrafawa.
Duk da haka, tsarin Spine-Leaf yana da wasu ƙuntatawa:
Wani rashin amfani shi ne cewa adadin maɓallan yana ƙara girman hanyar sadarwa. Cibiyar bayanai ta tsarin hanyar sadarwa ta ganyen leaf ridge tana buƙatar ƙara maɓallan da kayan aikin hanyar sadarwa daidai gwargwado ga adadin abokan ciniki. Yayin da adadin maɓallan ke ƙaruwa, ana buƙatar adadi mai yawa na maɓallan ganye don haɗawa zuwa maɓallan ridge.
Haɗa kai tsaye tsakanin maɓallan ganga da ganye yana buƙatar daidaitawa, kuma gabaɗaya, rabon bandwidth mai ma'ana tsakanin maɓallan ganye da ganga ba zai iya wuce 3:1 ba.
Misali, akwai abokan ciniki 48 masu ƙimar 10Gbps akan maɓallin ganye tare da jimlar ƙarfin tashar jiragen ruwa na 480Gb/s. Idan tashoshin sama guda huɗu na 40G na kowane maɓallin ganye an haɗa su da maɓallin ridge na 40G, zai sami ƙarfin haɗin sama na 160Gb/s. Rabon shine 480:160, ko 3:1. Haɗin sama na cibiyar bayanai yawanci 40G ko 100G ne kuma ana iya ƙaura akan lokaci daga wurin farawa na 40G (Nx 40G) zuwa 100G (Nx 100G). Yana da mahimmanci a lura cewa haɗin sama yakamata ya yi aiki da sauri fiye da haɗin ƙasa don kada ya toshe hanyar haɗin tashar jiragen ruwa.
Hanyoyin sadarwa na Spine-Leaf suma suna da takamaiman buƙatun wayoyi. Domin kowace ƙulli na ganye dole ne a haɗa ta da kowace makullin kashin baya, muna buƙatar sanya ƙarin kebul na jan ƙarfe ko fiber optic. Nisa tsakanin haɗin yana haifar da farashin. Dangane da nisan da ke tsakanin makullin da aka haɗa, adadin manyan na'urorin gani da tsarin Spine-Leaf ke buƙata ya ninka na tsarin gine-gine na matakai uku na gargajiya sau goma, wanda ke ƙara yawan kuɗin turawa gaba ɗaya. Duk da haka, wannan ya haifar da ci gaban kasuwar na'urar gani, musamman ga na'urorin gani masu sauri kamar 100G da 400G.
Lokacin Saƙo: Janairu-26-2026
