Spine-leaf architecture 리프 스파인 아키텍쳐 구성 및 failover

Spine-leaf architecture 를 구성시 고려할 점 

Spine-leaf architecture를 구성할 때 고려해야 할 몇 가지 요소는 다음과 같습니다.

트래픽 패턴: 트래픽 패턴을 이해하는 것은 최적의 구성을 결정하는 데 중요합니다. 예를 들어 대칭 트래픽 패턴에는 비대칭 트래픽 패턴과 다른 구성이 필요할 수 있습니다.

확장성: Spine-leaf architecture는 추가 장치 및 사용자를 수용할 수 있도록 쉽게 확장할 수 있어야 합니다. 필요한 스파인 및 리프 스위치의 수를 고려해야 합니다.

중복성: 단일 장애 지점이 없도록 중복성을 염두에 두고 아키텍처를 구성해야 합니다. 이는 중복 링크 및 스위치를 사용하여 달성할 수 있습니다.

보안: 네트워크의 보안을 고려해야 하며 네트워크에 대한 무단 액세스를 방지하도록 아키텍처를 구성해야 합니다.

서비스 품질(QoS): QoS는 네트워크가 중요한 애플리케이션에 최적의 성능을 제공하도록 구성되어야 합니다.

비용: Spine-leaf architecture 구현 비용을 고려해야 하며 조직의 예산에 가장 적합한 가치를 제공하도록 아키텍처를 구성해야 합니다.

미래 보장: architecture는 미래의 기술 업그레이드와 네트워크 변경 사항을 수용하도록 설계되어야 합니다.

관리: Spine-leaf architecture 의 구성은 관리, 모니터링 및 문제 해결이 쉬워야 합니다. 네트워크 관리에 사용되는 도구와 프로토콜을 고려해야 합니다.

 

 

Spine-leaf architecture 예시

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         |Leaf1|         |Leaf2|         |Leaf3|
         +-----+         +-----+         +-----+
           |               |               |
           |               |               |
+-----+    |    +-----+    |    +-----+    |    +-----+
|Spine|----+----|Spine|----+----|Spine|----+----|Spine|
+-----+    |    +-----+    |    +-----+    |    +-----+
           |               |               |
           |               |               |
         +-----+         +-----+         +-----+
         |Leaf4|         |Leaf5|         |Leaf6|
         +-----+         +-----+         +-----+

일반적인 Spine-leaf architecture에서 각 리프 스위치는 모든 스파인 스위치에 연결되고 각 스파인 스위치는 모든 리프 스위치에 연결됩니다. 이렇게 하면 끝점 간에 트래픽이 흐를 수 있는 여러 경로가 있는 확장성과 복원력이 뛰어난 네트워크 패브릭이 제공됩니다. 리프 스위치는 일반적으로 서버, 스토리지 및 기타 네트워크 장치에 연결되는 반면 스파인 스위치는 리프 스위치 간에 고속 연결을 제공합니다.

 

leaf 가 장애가 발생하는 경우의 동작

Spine-leaf architecture에서 리프 스위치에 장애가 발생하면 연결된 엔드포인트의 연결이 끊어집니다. 그러나 다른 리프 스위치가 여전히 스파인 스위치에 연결되어 있으므로 네트워크는 계속 작동합니다. 스파인 스위치는 엔드포인트 간에 트래픽이 흐르는 다중 경로를 제공하므로 네트워크가 중단 없이 계속 작동할 수 있습니다.

리프 스위치에 장애가 발생하면 연결된 엔드포인트는 사용 가능한 다른 리프 스위치에 다시 연결될 때까지 연결이 끊어집니다. 이러한 끝점에 대한 연결을 복원하는 데 걸리는 시간은 네트워크 구성 및 나머지 리프 스위치의 예비 포트 가용성에 따라 달라집니다.

스파인-리프 아키텍처의 이점 중 하나는 기존의 3계층 구조와 같은 다른 네트워크 토폴로지보다 대역폭 활용 측면에서 더 효율적일 수 있다는 것입니다. 이는 각 리프 스위치가 모든 스파인 스위치에 직접 연결되어 트래픽이 엔드포인트 간에 보다 쉽고 효율적으로 라우팅될 수 있기 때문입니다.

그러나 네트워크를 모니터링하고 스위치 오류 발생 시 네트워크 성능과 가용성을 유지하기 위해 충분한 여유 리소스가 있는지 확인하는 것이 중요합니다. 또한 네트워크 관리자는 스위치 장애가 발생할 경우 네트워크 사용자에게 미치는 영향을 최소화하기 위해 엔드포인트에 대한 연결을 복원하기 위한 계획을 수립해야 합니다.

 

spine이 장애가 발생하는 경우의 동작

Spine-leaf architecture에서 스파인 스위치에 장애가 발생해도 리프 스위치 간의 연결을 유지하기 위해 사용할 수 있는 다른 스파인 스위치가 있는 한 네트워크는 계속 작동합니다. 나머지 스파인 스위치는 트래픽이 엔드포인트 간에 흐를 수 있도록 여러 경로를 계속 제공합니다.

스파인 스위치에 장애가 발생하면 네트워크가 다시 수렴되고 스위치는 트래픽이 사용 가능한 스파인 스위치를 통해 다시 라우팅되도록 라우팅 테이블을 조정합니다. 이 프로세스는 신속하게 이루어져야 하며 네트워크는 최소한의 중단으로 계속 작동해야 합니다.

그러나 스파인 스위치에 장애가 발생하면 일부 엔드포인트에 대한 연결이 일시적으로 끊어질 수 있다는 점에 유의해야 합니다. 예를 들어 장애가 발생한 스파인 스위치에만 연결된 리프 스위치에 연결된 엔드포인트가 있는 경우 해당 엔드포인트는 사용 가능한 다른 리프 스위치에 다시 연결될 때까지 연결이 끊어집니다.

일반적으로 리프-스파인 아키텍처는 고가용성을 제공하도록 설계되었으며 단일 장애 지점으로 인해 전체 네트워크 중단이 발생해서는 안 됩니다. 그러나 네트워크를 모니터링하고 스위치 오류 발생 시 네트워크 성능과 가용성을 유지하기 위해 충분한 여유 리소스가 있는지 확인하는 것이 중요합니다.