Diseño de un núcleo más flexible para la red de campus de varios gigabits

Una confluencia de factores está colocando al núcleo del campus, la base de la arquitectura de red, bajo una cantidad cada vez mayor de estrés. Estos incluyen la introducción de nuevos puntos de acceso (AP) Wi-Fi 6 con altas tasas de rendimiento, la proliferación de dispositivos IoT, la migración rápida a la nube y un centro de datos en evolución que se está alejando de los conmutadores basados ​​en chasis. Echemos un vistazo más de cerca a estas tendencias a continuación.

Wi-Fi 6 (802.11ax)

Introducidos por primera vez en 2009, los puntos de acceso Wi-Fi 4 (802.11n) ofrecían una tasa de rendimiento de hasta 600 megabits por segundo. Como tal, los puertos Ethernet de un gigabit, ahora estándar en la mayoría de los conmutadores empresariales, eran suficientes para evitar un cuello de botella en el lado del conmutador. Los puntos de acceso Wi-Fi 5 (802.11ac) Wave 2, que llegaron al mercado en 2013, alcanzaron una tasa de rendimiento superior a un gigabit por segundo. Estas velocidades crearon un cuello de botella potencial en el rendimiento entre el AP y los puertos de conmutador de un gigabit. A su vez, esto generó interés en la tecnología de conmutación de varios gigabits e impulsó la adopción del estándar 802.3bz para puertos 2.5 / 5/10 Gigabit Ethernet (GbE).

Los AP Wi-Fi 6 de próxima generación (802.11ax) ya han comenzado a distribuirse, con IDC pronosticando que la implementación de Wi-Fi 6 (802.11ax) aumentará significativamente en 2019, convirtiéndose en el estándar de Wi-Fi empresarial dominante para 2021. El nuevo Wi-Fi 6 (802.11ax) ofrece un aumento de capacidad de hasta cuatro veces en comparación con su predecesor Wi-Fi 5 (802.11ac), lo que hace que la necesidad de puertos multigigabit en conmutadores Ethernet sea aún más urgente. Muchas organizaciones están trabajando para eliminar de manera proactiva los posibles cuellos de botella mediante la compra de conmutadores de varios gigabits, incluso antes de implementar Wi-Fi 6 AP.

Quizás no sea sorprendente que el aumento de la velocidad de los puertos esté impulsando la necesidad de redes más rápidas en la agregación y el núcleo. Los clientes de la red del campus están reconociendo la necesidad de actualizar a 40 GbE y 100 GbE para la infraestructura de red troncal necesaria para manejar el mayor rendimiento en el borde de la red.

IoT y LTE

Además de una nueva generación de puntos de acceso inalámbricos con un rendimiento más rápido, la proliferación de dispositivos de IoT y los datos que generan está imponiendo demandas sin precedentes en las redes del campus, lo que genera problemas como la latencia. Se prevé que estos dispositivos, combinados con aplicaciones como transmisión de video 4K o aplicaciones de video de vigilancia que alimentan modelos de aprendizaje automático, por ejemplo, impulsarán el tráfico de Internet a 278,000 petabytes por mes para 2021. Si bien muchos dispositivos IoT se conectan de forma inalámbrica, algunos están diseñados para conectarse directamente a Ethernet, aumentando así la demanda de datos adicionales en una red de campus.

También debe tenerse en cuenta que es probable que las redes del campus se vean sometidas a una mayor presión a medida que CBRS (LTE + 5G privado) llegue en 2019 y comience a enrutar el tráfico de retorno a través de conmutadores locales. En pocas palabras, CBRS ofrece la oportunidad de aprovechar el espectro de 3,5 GHz y permite a las organizaciones establecer sus propias redes LTE. Esto lo hace ideal para aplicaciones en espacios públicos y en edificios donde las señales celulares son débiles o el espectro es limitado, pero la demanda de datos no lo es.

La nube y el centro de datos en evolución

Las redes de los campus también se ven afectadas por la migración continua de aplicaciones de misión crítica a la nube. Aunque el cambio a las aplicaciones basadas en la nube ha dado lugar a una importante reducción del tamaño de los grandes centros de datos en las instalaciones, los centros de datos locales siguen funcionando, aunque con una capacidad reducida. Además, el uso eficaz de las aplicaciones en la nube requiere un acceso siempre activo, confiable, de alta velocidad y de baja latencia a servidores externos.

Si bien el crecimiento de la nube significa que los centros de datos locales se están volviendo más eficientes, las tendencias de la industria sugieren que más organizaciones tendrán equipos de TI comparativamente más pequeños para administrar los servidores. Esto requerirá opciones de red más simples y flexibles para conectar servidores y sistemas de almacenamiento a través de 10GbE y 25GbE. Afortunadamente, el crecimiento de los centros de datos de hiperescala y su implementación masiva de 100 GbE y 25 GbE están reduciendo el costo de los transceptores asociados, lo que ayuda a reducir el costo de 100 GbE para las redes del campus.

El chasis está fuera, los conmutadores apilables están dentro

A medida que los centros de datos se vuelven más eficientes, los conmutadores grandes basados ​​en chasis son demasiado costosos de comprar y mantener y demasiado complejos de configurar y administrar. De hecho, las redes empresariales tradicionales se diseñaron para aprovechar los conmutadores basados ​​en chasis en el núcleo y la agregación (así como en el centro de datos) y para brindar capacidades de enrutamiento confiables y de alta velocidad. Sin embargo, este paradigma obliga a las empresas a pagar enormes cantidades de dinero, por adelantado, por capacidades que a menudo nunca se utilizan por completo y que resultan en actualizaciones forzadas de montacargas cuando se alcanza la capacidad máxima.

Afortunadamente, los avances recientes en procesadores de red disponibles comercialmente proporcionan la tecnología para empaquetar estas capacidades en un factor de forma fijo más flexible y apilable. Dichos conmutadores permiten a las empresas adoptar un modelo simplificado de pago a medida que crece que simplifica el despliegue de conmutadores de próxima generación y ofrece una topología de red más flexible. Además, algunos conmutadores del mercado actual ofrecen escalado lineal para hasta 12 conmutadores por pila. Aquellos que ofrecen apilamiento a través de cables Ethernet estándar y ópticas permiten a los clientes apilar a grandes distancias entre múltiples armarios de cableado, así como pisos y edificios, lo que simplifica la administración.

Los conmutadores apilables también se pueden diseñar para garantizar una alta disponibilidad con actualizaciones de software en servicio en una pila. Esto permite actualizaciones de software sencillas, un conmutador a la vez, sin tiempo de inactividad. En pocas palabras, los conmutadores apilables brindan las capacidades de un chasis en un diseño más flexible y escalable que requiere menos inversión inicial, junto con menores requisitos de energía y enfriamiento.

Conclusión

El núcleo del campus está sometido a una tensión cada vez mayor a medida que las redes evolucionan y se adaptan a las nuevas demandas de los usuarios y los requisitos de los dispositivos. Estos incluyen la introducción de puntos de acceso (AP) Wi-Fi 6 que ofrecen un aumento de capacidad hasta cuatro veces mayor que Wi-Fi 5 (802.11ac), así como la proliferación de dispositivos IoT y los petabytes de datos que generan. Además, las redes del campus deben proporcionar acceso siempre activo, confiable, de alta velocidad y de baja latencia a servidores externos a medida que las aplicaciones de misión crítica continúan su migración a la nube. Y a medida que los centros de datos se vuelven más eficientes, la mayoría de los conmutadores basados ​​en chasis de gran tamaño ahora son demasiado costosos para comprar, mantener y demasiado complejos para configurar y administrar. Estos factores exigen un núcleo de campus de alto rendimiento que sea flexible, escalable y fácil de administrar.

Siva Valliappan es el vicepresidente de productos cableados de Ruckus. Antes de Brocade / Ruckus, Siva estuvo en Cisco como director de gestión de productos responsable de software, gestión de la nube y servicios de red de la familia de conmutadores fijos Ethernet empresariales de Cisco. También fue el primer gerente de producto de seguridad IOS de Cisco y el arquitecto clave detrás de las soluciones de seguridad IOS de Cisco. Siva tiene una licenciatura en ingeniería informática de la Universidad de Santa Clara y es un experto certificado en internetwork de Cisco (n. ° 2929) en enrutamiento y conmutación.