سوئیچ سیسکو مدل N5K-C5596UP

توضیحات کلی سوئیچ سیسکو N5K-C5596UP

سوئیچ Cisco Nexus N5K-C5596UP یکی از اعضای خانواده Nexus 5500 است که Cisco آن را برای زیرساخت‌های دیتاسنتری طراحی کرده که در آن‌ها ترافیک Ethernet و Storage باید روی یک بستر فیزیکی مشترک جمع شوند. نکته‌ای که این مدل را از اکثر سوئیچ‌های شبکه معمولی متمایز می‌کند، معماری Unified Port آن است؛ هر یک از ۴۸ پورت ثابت SFP+ دستگاه می‌تواند بسته به نوع Transceiver و پیکربندی نرم‌افزاری، برای 1/10 Gigabit Ethernet و FCoE یا برای Fibre Channel بومی با سرعت‌های ۱، ۲، ۴ یا ۸ گیگابیت بر ثانیه استفاده شود.

با این حال، طبق دیتاشیت رسمی Cisco برای خانواده Nexus 5000، فعال‌سازی Fibre Channel روی این پورت‌ها به‌صورت پیش‌فرض در دسترس نیست و نیازمند لایسنس جداگانه Storage Protocols Services است که Cisco آن را با شماره فنی N55-8P-SSK9 برای هر ۸ پورت یا N55-48P-SSK9 برای کل ۴۸ پورت عرضه می‌کند؛ بنابراین انعطاف‌پذیری Unified Port در N5K-C5596UP واقعی است، اما هزینه فعال‌سازی کامل آن باید از پیش در بودجه پروژه دیده شود.

N5K-C5596UP در شاسی 2RU عرضه می‌شود و علاوه بر ۴۸ پورت ثابت، سه اسلات توسعه در اختیار دارد که امکان نصب ماژول ۱۶ پورتی Ethernet/FCoE با شماره فنی N55-M16P، ماژول Unified شانزده پورتی N55-M16UP، ماژول ترکیبی هشت‌پورت Fibre Channel به‌همراه هشت پورت Ethernet/FCoE با نام N55-M8P8FP، ماژول QSFP چهارپورتی N55-M4Q یا ماژول Layer 3 (N55-M160L3 و نسخه به‌روزشده N55-M160L3-V2) را فراهم می‌کند. به این ترتیب، ظرفیت و نوع نهایی پورت‌های سوئیچ کاملاً به انتخاب ماژول توسعه بستگی دارد، نه فقط به پورت‌های ثابت شاسی.

از نظر عملکرد سوئیچینگ، N5K-C5596UP ظرفیت Layer 2 معادل 1920 گیگابیت بر ثانیه و نرخ Forwarding سخت‌افزاری تا 1428 میلیون بسته در ثانیه ارائه می‌دهد. معماری Cut-Through با تأخیر پایین در این خانواده به‌کار رفته که هدف آن انتقال قابل پیش‌بینی فریم‌ها بین سرورها و تجهیزات Storage است؛ ویژگی‌ای که در محیط‌های دیتاسنتری حساس به Latency، اهمیت بیشتری نسبت به یک سوئیچ Access معمولی پیدا می‌کند. با نصب ماژول Layer 3، ظرفیت Routing سخت‌افزاری این پلتفرم به 160 گیگابیت بر ثانیه و 240 میلیون بسته در ثانیه می‌رسد.

جدول MAC Address این مدل ظرفیت 32,000 ورودی دارد که در مقایسه با نسل جدیدتر خانواده Nexus 3000 عدد کوچک‌تری محسوب می‌شود. این تفاوت بازتاب نسل قدیمی‌تر تراشه به‌کاررفته در Nexus 5500 است، نه ضعف طراحی، چون این پلتفرم اساساً برای همگرایی Ethernet و Storage طراحی شده، نه صرفاً برای چگالی بالای آدرس‌های MAC. حداکثر تعداد VLAN این سوئیچ ۴۰۹۶ عدد و اندازه Jumbo Frame قابل تنظیم تا 9216 بایت است.

روی سطح نرم‌افزاری، N5K-C5596UP از Cisco NX-OS استفاده می‌کند و قابلیت‌هایی مانند LACP، EtherChannel، PVRST+، MSTP، Private VLAN و vPC را به‌صورت پیش‌فرض پشتیبانی می‌کند. قابلیت FabricPath هم روی این پلتفرم در دسترس است، اما فعال‌سازی آن به لایسنس Enhanced Layer 2 با شماره فنی N5596-EL2-SSK9 نیاز دارد. به همین ترتیب، قابلیت‌های Routing کامل‌تر مانند BGP و VRF-lite در لایسنس L3 Enterprise با شماره N55-LAN1K9 قرار دارند؛ در حالی که Static Route، RIPv2، OSPFv2/v3 و EIGRP Stub با لایسنس پایه‌تر L3 Base Services (N55-BAS1K9) در دسترس هستند.

یکی دیگر از قابلیت‌های مهم N5K-C5596UP، پشتیبانی از Cisco Nexus 2000 Fabric Extender است. طبق مستندات رسمی Cisco، هر سوئیچ Nexus 5596UP می‌تواند تا 24 عدد Fabric Extender را در پیکربندی Layer 2، یا تا 16 عدد را در پیکربندی Layer 3 مدیریت کند. این عدد در آرایش vPC بین دو سوئیچ هم ثابت می‌ماند، چون هر FEX به‌صورت Dual-Homed توسط هر دو سوئیچ مدیریت می‌شود، نه این‌که ظرفیت دو برابر شود.

پارامترهای فیزیکی این سوئیچ نیز در طراحی رک اهمیت دارد؛ وزن دستگاه با دو منبع تغذیه، یک ماژول توسعه و چهار فن حدود 22.68 کیلوگرم و ابعاد آن 8.8 در 43.9 در 74.9 سانتی‌متر است. N5K-C5596UP از دو منبع تغذیه پشتیبانی می‌کند و با یک منبع هم قابل بهره‌برداری است؛ منبع دوم صرفاً برای افزونگی برق به‌کار می‌رود. مصرف معمول دستگاه حدود 680 وات است و در حالت حداکثر بار همراه با ماژول Layer 3 می‌تواند تا 972 وات برسد.

سوئیچ سیسکو N5K-C5596UP برای چه پروژه‌هایی مناسب است؟

N5K-C5596UP بیشتر در پروژه‌هایی معنا پیدا می‌کند که هدف طراحی، همگرایی واقعی Ethernet و Storage روی یک سوئیچ است، نه صرفاً افزایش تعداد پورت 10 گیگابیتی. اگر زیرساخت شامل آرایه‌های Storage مبتنی بر Fibre Channel باشد و تیم شبکه بخواهد به‌جای نگهداری یک سوئیچ SAN جداگانه، از همان پورت‌های سوئیچ Ethernet برای اتصال به Storage استفاده کند، معماری Unified Port این پلتفرم می‌تواند تعداد دستگاه‌های فیزیکی رک را کاهش دهد؛ به شرط آن‌که بودجه پروژه لایسنس Storage Protocols لازم برای تعداد پورت موردنیاز را هم شامل شود.

در پروژه‌هایی که صرفاً به سوئیچینگ 10 گیگابیتی Ethernet نیاز دارند و هیچ برنامه‌ای برای Fibre Channel وجود ندارد، خرید N5K-C5596UP با هدف استفاده از پورت‌های Unified به‌عنوان Ethernet ساده، معمولاً توجیه اقتصادی کمتری نسبت به یک سوئیچ 10GbE اختصاصی دارد؛ در چنین شرایطی هزینه لایسنس Storage که اصلاً استفاده نمی‌شود، صرفاً یک هزینه اضافه محسوب می‌شود.

برای دیتاسنترهایی که تعداد زیادی رک سرور دارند و می‌خواهند مدیریت شبکه دسترسی را متمرکز کنند، ترکیب N5K-C5596UP با چند Nexus 2000 Fabric Extender یک الگوی رایج است. با توجه به سقف 24 FEX در حالت Layer 2، یک جفت سوئیچ در پیکربندی vPC می‌تواند پوشش قابل‌توجهی از رک‌های یک سالن دیتاسنتر را بدون افزودن سوئیچ‌های مستقل اضافه فراهم کند.

در محیط‌هایی که Latency پایین و قابل پیش‌بینی بین سرورها اهمیت دارد، مانند خوشه‌های محاسباتی یا زیرساخت‌های مالی حساس به تأخیر، معماری Cut-Through این خانواده نسبت به سوئیچ‌های Store-and-Forward معمولی مزیت محسوسی ایجاد می‌کند.

اگر طراحی شبکه به دامنه‌های Layer 2 بزرگ و عبور از محدودیت‌های Spanning Tree نیاز داشته باشد، فعال‌سازی FabricPath با لایسنس Enhanced Layer 2 جداگانه می‌تواند مسیرهای Multipath واقعی بین سوئیچ‌ها ایجاد کند؛ گزینه‌ای که برای دیتاسنترهای بزرگ با چند دستگاه Nexus 5500 مفید است، اما برای رک‌های کوچک‌تر معمولاً ضرورتی ندارد.

لوازم جانبی و تجهیزات سازگار با سوئیچ سیسکو N5K-C5596UP

توسعه فیزیکی N5K-C5596UP عمدتاً از طریق سه اسلات Expansion آن انجام می‌شود. ماژول N55-M16P شانزده پورت 1/10 گیگابیت Ethernet/FCoE اضافه می‌کند، در حالی که N55-M16UP همان شانزده پورت را به‌صورت Unified در اختیار می‌گذارد و امکان پیکربندی هرکدام برای Fibre Channel بومی را هم فراهم می‌کند. ماژول N55-M8P8FP ترکیبی از هشت پورت Fibre Channel اختصاصی و هشت پورت Ethernet/FCoE است و برای پروژه‌هایی که از ابتدا سهم مشخصی از پورت‌ها را به Storage اختصاص می‌دهند مناسب‌تر است.

برای ارتباطات پرظرفیت‌تر، ماژول N55-M4Q چهار پورت QSFP اضافه می‌کند که می‌توان از آن‌ها برای Uplink به لایه Aggregation استفاده کرد. در پروژه‌هایی که نیاز به Routing سخت‌افزاری دارند، ماژول‌های N55-M160L3 یا نسخه به‌روزشده N55-M160L3-V2 قابلیت Layer 3 را تا 160 گیگابیت بر ثانیه به این سوئیچ اضافه می‌کنند.

برای پورت‌های ثابت SFP+ در حالت Ethernet، ترنسیورهایی مانند GLC-T برای اتصال مسی، GLC-SX-MM و GLC-ZX-SM برای فیبر و SFP-10G-SR، SFP-10G-LR یا SFP-10G-ER برای سرعت واقعی ۱۰ گیگابیت قابل استفاده هستند. در صورت فعال‌سازی حالت Fibre Channel روی همان پورت‌ها، ترنسیورهای FC اختصاصی با سرعت‌های ۱، ۲، ۴ یا ۸ گیگابیت بر ثانیه موردنیاز است؛ به‌خاطر داشته باشید که استفاده از این حالت به لایسنس Storage Protocols Services هم وابسته است.