Architektura End of Row

W tym przypadku szafy stelażowe są z reguły ustawione rzędami. Każdy rząd może, przykładowo, zawierać 8 szaf z serwerami. Termin „End of Row” wskazuje na szafę stelażową ustawioną na końcu każdego rzędu, której celem jest zapewnienie łączności sieciowej serwerom w danym rzędzie. W tej topologii każda szafa stelażowa jest połączona wiązką kabli miedzianych (z reguły kategorii 6 lub 6A), składającą jest z kilkudziesięciu kabli (48 i więcej). Szafa z przełącznikami niekoniecznie musi znajdować się na końcu rzędu. Możliwe jest, np. ustawienie wszystkich szaf z przełącznikami w małym rzędzie, które będą wspólnie zapewniały dostęp do sieci serwerom ze wszystkich szaf stelażowych.

Aby zapewnić redundancję, między szafami mogą przebiegać zdublowane wiązki okablowania miedzianego, z których każda będzie prowadziła do innej szafy typu End of Row. W szafie stelażowej wiązka kabli z reguły jest podłączona do panelu krosowego umieszczonego na górze szafy. Poszczególne serwery używają stosunkowo krótkich kabli miedzianych RJ45, łączących je z panelem krosowym w szafie. Wiązki kabli można puścić nad szafami wykorzystując do tego odpowiednie elementy montażowe. Kable miedziane mogą również przebiegać pod podłogą, ale odbędzie się to kosztem zakłócenia obiegu powietrza (chłodzenia). W zależności od tego, jak dużo okablowania trzeba zamontować, powszechnym rozwiązaniem jest stosowanie szafy rackowej służącej wyłącznie do krosowania kabli prowadzących do szafy z przełącznikami. Dlatego w jednym rzędzie mogą być dwie szafy typu End of Row – jedna krosująca, a druga z przełącznikami. Do połączenia przełączników z portami w panelu krosującym wykorzystuje się kable krosowane RJ45. Duża liczba kabli prowadzących do szafy z przełącznikami to poważny problem, jeśli chodzi o zarządzanie. Bez starannego planowania bardzo łatwo stracić kontrolę nad taką infrastrukturą.

Odmianą tej topologii jest Middle of Row. W tym wariancie szafy z serwerami są połączone między sobą w pary okablowaniem miedzianym, według reguły, że kable są prowadzone od serwerów znajdujących się na zewnątrz rzędu w kierunku tych, które są w jego środku. Następnie z tych środkowych szaf światłowody prowadzą do szaf z przełącznikami. Takie podejście umożliwia ograniczenie długości kabli miedzianych, które robią się bardzo długiego w przypadku szaf znajdujących się na przeciwległym końcu rzędu. Niestety, jednocześnie szafy znajdujące się w środku rzędu stają się newralgicznym punktem, którego awaria (np. woda wyciekająca z klimatyzatorów) może oznaczać problemy z łącznością w całym rzędzie.

Przełączniki wykorzystywane w architekturze End of Row to z reguły modułowe platformy potrafiące obsługiwać setki połączeń z serwerami. Mają zdublowane najważniejsze komponenty i zasilanie, dzięki czemu charakteryzują się wyższą dostępnością, niż przełączniki ToR. Oczekuje się również, że modularne przełączniki End of Row, będą pracowały przez 5 do 7 lat, a nawet dłużej. Wymiana takiego przełącznika nie jest więc regularną operacją. Po zainstalowaniu takie urządzenie ma pracować latami, a ewentualna rozbudowa polega na wymianie określonych komponentów, np. kart rozszerzeń, na nowsze wersje.

Przełącznik End of Row zapewnia połączenie z siecią setkom serwerów pracujących w danym rzędzie. Dlatego, w odróżnieniu od topologii Top of Rack, w której każda szafa ma swój przełącznik wymagający zarządzania, w przypadku End of Row cały rząd szaf stelażowych jest traktowany jako pojedyncza jednostka w centrum danych. Rozbudowa sieci czy ewentualne problemy z przełącznikiem mają wpływ na działanie całego rzędu szaf stelażowych.

W architekturze Top of Rack warstwa L2 rozciąga się od przełączników agregacyjnych do każdej szafy rack, co powoduje znacznie większy wpływ tej warstwy na działanie sieci, a w konsekwencji większą topologię Spanning Tree. Natomiast architektura End of Row rozszerza topologię w warstwie L1, ponieważ okablowanie przebiega bezpośrednio od szaf stelażowych do przełączników agregacyjnych, co ma tę zaletę, że ułatwia zarządzanie w warstwie L2 i ogranicza liczbę węzłów STP.

W topologii End of Row “jednostką” zarządzania jest cały rząd szaf stelażowych. Ponieważ z reguły rząd jest zakończony dwoma przełącznikami, w serwerowni jest znacznie mniej przełączników, którymi trzeba zarządzać, w porównaniu z topologią Top Top of Rack. Jeśli wrócimy do przykłady z 40 szafami stelażowymi i przyjmiemy, że zostały ustawione w 4 rzędach, to będziemy potrzebować 8 przełączników End of Row. Jest to 10-krotnie mniej urządzeń, które wymagają opieki administratora. To jeden z głównych czynników, który przemawia za stosowaniem topologii End of Row, zamiast Top of Rack.

Mniejsza liczba przełączników nie oznacza jednak proporcjonalnie niższych wydatków kapitałowych na budowę sieci. Przykładowo, 48-portowa karta rozszerzeń do modularnego przełącznika End of Row kosztuje mniej więcej tyle samo, co 48-portowy przełącznik ToR. Jednakże koszty umów serwisowych na przełączniki End of Row są najczęściej niższe, ponieważ mniejsza jest liczba urządzeń wymagających opieki technicznej.

Duża ilość okablowania miedzianego wymaganego do zbudowania topologii End of Row jest kosztowna w montażu, utrudnia obieg powietrza w serwerowni i znacznie komplikuje czynności związane z zarządzanie okablowaniem. Poza tym długie odcinki miedzianej skrętki utrudniają wdrażania szybszych standardów transmisji sieciowej. Przykładowo, wdrażanie serwerów z miedzianymi połączeniami 10 GB/s (10GBASE-T) jest trudne z uwagi na wymagania dotyczące zasilania. To przekłada się na wyższe ceny przełączników. Nie ma jednak odwrotu przed wdrażaniem sieci o wyższych przepustowościach. Wymusza to rosnąca gęstość upakowania mocy obliczeniowej w serwerowni i wszechobecna wirtualizacja. Istotnym czynnikiem jest również wdrażanie zunifikowanych sieci, których sprawne działanie wymaga infrastruktury pracującej z szybkością co najmniej 10 GB/s.