سوئیچ سیسکو مدل N3K-C3064PQ-10GE

توضیحات کلی سوئیچ سیسکو N3K-C3064PQ-10GE

سوئیچ سیسکو N3K-C3064PQ-10GE نخستین عضو خانواده Nexus در این مجموعه محصولات است؛ گذاری از سوئیچ‌های Catalyst 3850 که تا امروز بررسی شدند، به رده‌ای کاملاً متفاوت از تجهیزات شبکه که مستقیماً برای دیتاسنتر طراحی شده. این مدل که با نام Nexus 3064-E هم شناخته می‌شود، برخلاف Catalyst که سیستم‌عامل آن IOS-XE است، از Cisco NX-OS استفاده می‌کند؛ سیستم‌عاملی که از پایه برای محیط‌های Data Center، نه شبکه‌های سازمانی معمول، طراحی شده است.

در پنل جلوی دستگاه، ۴۸ پورت SFP+‎ قرار دارد که هرکدام می‌توانند در سرعت‌های 100Mbps، 1Gbps یا 10Gbps کار کنند؛ همین انعطاف اجازه می‌دهد تجهیزات قدیمی‌تر Gigabit در کنار سرورهای 10G روی یک شاسی سرویس‌دهی شوند. چهار پورت QSFP+‎ هم در اختیار Uplink قرار گرفته که هرکدام یا به‌صورت یک لینک ۴۰ گیگابیتی یکپارچه کار می‌کنند یا با قابلیت Breakout به چهار لینک مستقل ۱۰ گیگابیتی تقسیم می‌شوند؛ یعنی ظرفیت واقعی Uplink، بسته به پیکربندی، می‌تواند تا ۱۶ لینک ۱۰ گیگابیتی منطقی برسد.

از نظر پردازشی، طبق مشخصات فنی منتشرشده برای این خانواده سخت‌افزاری، ظرفیت Switching N3K-C3064PQ-10GE به ۱.۲۸Tbps و نرخ Forwarding آن حدود ۹۵۰Mpps است؛ اعدادی که با سیلیکون Broadcom Trident+ (سری BCM56840) به‌دست می‌آید، همان تراشه‌ای که این سری از Nexus 3000 از زمان معرفی اولیه‌اش (حدود سال ۲۰۱۱) بر پایه آن ساخته شده. جدول MAC ظرفیت ۱۲۸,۰۰۰ ورودی دارد، تا ۴,۰۹۶ VLAN پشتیبانی می‌شود و حداکثر اندازه Jumbo Frame به ۹۲۱۶ بایت می‌رسد؛ عددی کمی بزرگ‌تر از ۹۱۹۸ بایت رایج در خانواده Catalyst 3850.

بخش قابل‌توجه دیگر، مجموعه قابلیت‌های NX-OS است که در سوئیچ‌های Catalyst اصلاً وجود ندارند. vPC یکی از مهم‌ترین آن‌هاست: به یک سرور یا تجهیز اجازه می‌دهد هم‌زمان به دو Nexus مستقل متصل شود و از هر دو مسیر به‌طور فعال استفاده کند، بدون وابستگی به Spanning Tree برای جلوگیری از Loop. در کنار vPC، قابلیت‌هایی مانند LACP، ECMP، POAP (راه‌اندازی خودکار بدون دخالت دستی)، Ethanalyzer (تحلیل بسته درون خود سوئیچ) و SPAN هم روی N3K-C3064PQ-10GE در دسترس هستند.

از نظر لایسنس، N3K-C3064PQ-10GE به‌صورت پیش‌فرض روی Base License کار می‌کند که Switching لایه ۲ و مسیریابی محدود (عمدتاً Static) را پوشش می‌دهد. برای فعال شدن OSPFv2، EIGRP، BGP و VRF-lite، باید لایسنس جداگانه LAN Enterprise (با پارت‌نامبر رسمی N3K-LAN1K9) خریداری و فعال شود؛ بدون این لایسنس، دستگاه از نظر مسیریابی پیشرفته عملاً غیرفعال باقی می‌ماند، هرچند سخت‌افزار آن کاملاً آماده اجراست. علاوه بر این، برای پروژه‌هایی که به قابلیت Tap/SPAN Aggregation نیاز دارند، Cisco لایسنس مجزای Nexus Data Broker را هم برای همین خانواده سخت‌افزاری عرضه کرده است.

نکته‌ای که هنگام خرید نمونه‌های استوک N3K-C3064PQ-10GE باید در نظر گرفت، تفاوت آن با نسخه جدیدتر N3K-C3064PQ-10GX است؛ نسخه X همان چیدمان پورت و ظرفیت پردازشی را دارد، اما با اصلاح داخلی ASIC، تأخیر پایین‌تر و حدود ۳۰ درصد مصرف برق کمتری نسبت به نسخه اصلی E ارائه می‌دهد. بنابراین دو مدل از نظر کاربردی قابل‌جایگزینی هستند، اما از نظر مصرف انرژی و Latency یکسان نیستند.

از نظر فیزیکی، N3K-C3064PQ-10GE در قالب رک‌مونت 1U با وزن حدود ۹.۳ کیلوگرم و ابعاد نزدیک به ۴.۴ × ۴۳.۹ × ۵۰ سانتی‌متر عرضه می‌شود؛ عمقی که به‌دلیل تراکم پورت SFP+‎/QSFP+‎ و طراحی خنک‌کاری دیتاسنتری، از اکثر مدل‌های Catalyst 3850 بیشتر است. منبع تغذیه استاندارد از خانواده N2200 انتخاب می‌شود و بر خلاف بسیاری از منابع، Cisco برای این نسل قدیمی‌تر از Nexus، عدد MTBF مشخصی در دیتاشیت عمومی منتشر نکرده است.

سوئیچ سیسکو N3K-C3064PQ-10GE برای چه پروژه‌هایی مناسب است؟

N3K-C3064PQ-10GE بیشتر زمانی وارد بازی می‌شود که شبکه از الگوهای معمول Access سازمانی فراتر رفته و به معماری دیتاسنتر با پورت‌های ۱۰ و ۴۰ گیگابیتی نیاز پیدا کرده باشد. کاربرد رایج آن نقش Top-of-Rack (ToR) است: سرورهای یک رک از طریق ۴۸ پورت SFP+‎ به این سوئیچ متصل می‌شوند و چهار پورت QSFP+‎ ترافیک تجمیع‌شده را به Spine یا لایه بالادستی منتقل می‌کنند.

قابلیت Breakout روی پورت‌های QSFP+‎ برای پروژه‌هایی اهمیت دارد که می‌خواهند بدون خرید سوئیچ اضافه، تعداد پورت‌های ۱۰ گیگابیتی خود را افزایش دهند؛ با تبدیل هر QSFP+‎ به چهار لینک مستقل، عملاً ظرفیت پورت ۱۰G دستگاه فراتر از ۴۸ عدد فیزیکی می‌رود، هرچند این کار باید با کابل یا ماژول Breakout مشخصی انجام شود که روی لیست سازگاری Cisco تایید شده باشد.

در طراحی‌های Redundant، vPC معمولاً نقش کلیدی دارد. برای سروری که دو کارت شبکه دارد یا برای اتصال به دو دستگاه Storage یا Firewall به‌طور هم‌زمان، دو Nexus در حالت vPC می‌توانند بدون درگیر شدن با محدودیت‌های سنتی Spanning Tree، هر دو لینک را فعال نگه دارند.

برای محیط‌های Virtualization که چندین Host باید ترافیک Management، vMotion، Storage و شبکه‌های مجازی را از هم تفکیک کنند، ظرفیت ۴,۰۹۶ VLAN و پهنای باند بالای N3K-C3064PQ-10GE فضای کافی برای Segmentation در مقیاس چند رک فراهم می‌کند؛ نیازی به سازش بین تعداد VLAN و تعداد سرورهای فیزیکی نیست.

نکته عملی برای پروژه‌هایی که مسیریابی پیشرفته لازم دارند: باید از همان ابتدای برنامه‌ریزی بودجه، هزینه لایسنس LAN Enterprise را هم در نظر گرفت؛ خرید فقط سخت‌افزار با تصور این‌که BGP یا OSPF بلافاصله در دسترس است، یکی از رایج‌ترین اشتباهات در پروژه‌های دیتاسنتری با این خانواده محصول است.

لوازم جانبی و تجهیزات سازگار با سوئیچ سیسکو N3K-C3064PQ-10GE

برای پورت‌های ۱۰ گیگابیتی، SFP-10G-SR برای فیبر Multimode و SFP-10G-LR برای Single-Mode گزینه‌های استاندارد هستند. برای اتصالات کوتاه داخل رک، کابل‌های Direct Attach مانند SFP-H10GB-CU1M، SFP-H10GB-CU3M و SFP-H10GB-CU5M جایگزین اقتصادی‌تری نسبت به ترنسیور نوری محسوب می‌شوند.

چون پورت‌های SFP+‎ N3K-C3064PQ-10GE به ۱۰G محدود نیستند، برای لینک‌های ۱ گیگابیتی می‌توان از GLC-SX-MMD، GLC-LH-SMD، و برای فاصله‌های طولانی‌تر از GLC-EX-SMD یا GLC-ZX-SMD استفاده کرد؛ گزینه آخر برای لینک‌های فیبر بسیار بلند بین دیتاسنترها کاربرد دارد.

روی چهار پورت QSFP+‎، بسته به فاصله و نوع فیبر، QSFP-40G-SR4، QSFP-40G-LR4، QSFP-40G-SR-BD (نسخه Bidi با دو رشته فیبر به‌جای هشت) یا QSFP-40G-CSR4 برای فاصله‌های متوسط‌تر قابل استفاده هستند.

برای فعال کردن Breakout، به‌جای ترنسیور معمولی باید از کابل‌های اختصاصی مانند QSFP-4SFP10G-CU1M، QSFP-4SFP10G-CU3M یا QSFP-4SFP10G-CU5M استفاده شود؛ این کابل‌ها هر پورت QSFP+‎ را به چهار Interface مستقل ۱۰GbE تبدیل می‌کنند و با ترنسیورهای معمولی ۴۰G قابل جایگزینی نیستند.

از نظر برق، خانواده N2200 دو گزینه اصلی دارد: N2200-PAC-400W برای جریان هوای استاندارد (Front-to-Back) و N2200-PAC-400W-B برای پیکربندی Reverse Airflow؛ انتخاب نادرست جهت جریان هوا می‌تواند با مسیر تهویه رک ناسازگار باشد و باعث افزایش دمای کاری تجهیزات مجاور شود.