Definition

Leaf-Spine-Architektur

Leaf-Spine ist eine zweischichtige Netzwerktopologie für Rechenzentren, die mehr Ost-West-Netzwerkverkehr als Nord-Süd-Verkehr aufweisen. Die Leaf-Spine-Architektur besteht aus Leaf-Switches (mit denen Server und Storage verbunden sind) und Spine-Switches (mit denen Leaf-Switches verbunden sind). Leaf-Switches greifen in das Spine ein und bilden die Zugriffsschicht, die Netzwerkverbindungspunkte für Server bereitstellt.

Jeder Leaf-Switch in einer Leaf-Spine-Architektur ist mit jedem Spine-Switch in der Netzwerkstruktur verbunden. Unabhängig davon, an welchem Leaf-Switch ein Server angeschlossen ist, muss er jedes Mal, wenn er sich mit einem anderen Server verbindet, dieselbe Anzahl von Geräten durchqueren. Die einzige Ausnahme ist, wenn sich der andere Server auf demselben Leaf befindet.

Durch die Leaf-Spine-Architektur werden Latenzzeiten und Engpässe minimiert, da jede Nutzlast nur einen Spine-Switch und einen weiteren Leaf-Switch passieren muss, um ihren Endpunkt zu erreichen. Spine-Switches haben eine hohe Port-Dichte und bilden den Kern der Architektur.

Prinzip einer Leaf-Spine-Architektur mit Core-Switch. Jeder Leaf-Switch ist mit jedem Spine-Switch verbunden.Abbildung 1: Prinzip einer Leaf-Spine-Architektur mit Core-Switch. Jeder Leaf-Switch ist mit jedem Spine-Switch verbunden.

Eine Leaf-Spine-Architektur kann auf Layer 2 oder Layer 3 aufgebaut sein, je nachdem, ob die Verbindungen zwischen der Leaf- und der Spine-Ebene geswitcht oder geroutet werden. In einem Layer-2-Leaf-Spine-Design ersetzt Transparent Interconnection of Lots of Links (TRILL) oder Shortest Path Bridging (SPB) den Spanning Tree. Alle Hosts sind mit dem Fabric verbunden und bieten eine schleifenfreie Route zu ihrer Ethernet-MAC-Adresse durch eine Shortest-Path-First-Berechnung. In einem Layer-3-Design wird jeder Link geroutet. Dieser Ansatz ist am effizientesten, wenn virtuelle lokale Netzwerke (VLAN) auf einzelne Leaf-Switches beschränkt sind oder wenn ein Netzwerk-Overlay, wie VXLAN, verwendet wird.

Diese Definition wurde zuletzt im August 2021 aktualisiert

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