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Dynamisation des data centers – Comment la mettre en place dans le câblage ?

octobre 2020 par Bruno Demouron, Responsable commercial Sales Europe pour Rosenberger OSI

Les data centers sont devenus de plus en plus le centre économique et social de nombreuses activités. Les processus d’entreprise, les achats en ligne, les jeux ou la correspondance électronique traditionnelle ne pourraient pas fonctionner sans eux.

L’épidémie de coronavirus a imposé des exigences particulières aux centres numériques. En quelques semaines seulement, les data centers sont devenus la plate-forme de fonctionnement des écoles et des universités, entre autres. Afin de réduire encore davantage l’incidence des infections, le système de santé, la police et les organismes de contrôle des catastrophes se tournent également de plus en plus vers les échanges numériques. Enfin, les entreprises ont eu et ont toujours besoin des services des data centers, car de plus en plus d’employés télétravaillaient ou télétravaillent toujours à cause du danger potentiel d’infection.

La virtualisation et le cloud computing ont permis aux data centers de s’adapter rapidement et avec souplesse à l’augmentation de la charge et de fournir les capacités nécessaires. Toutefois, l’adaptation dynamique ne peut être réussie que si l’infrastructure sous-jacente peut suivre le rythme. L’infrastructure doit être performante, flexible, à l’abri des défaillances et extensible afin que les solutions logicielles, les systèmes d’exploitation réseau et les solutions de gestion à haute performance puissent déployer tout leur potentiel.

La typologie classique comme point de départ pour les développements modernes

L’infrastructure informatique conventionnelle d’un data center est basée sur de nombreux composants effectuant différentes tâches. Ils ne sont pas directement impliqués dans le traitement des données et les processus nécessaires à celui-ci - mais sans eux, rien ne fonctionnera dans cet environnement. Les composants de base sont responsables de la climatisation dans le data center, mais ils fournissent également l’alimentation et la distribution électrique. Des solutions supplémentaires sont nécessaires pour les différentes tâches de sécurité. Le spectre va ici du contrôle d’accès aux pares-feux. Les autres domaines qui font partie de l’équipement du data center comprennent la gestion des bâtiments et divers services, ainsi que le câblage télécoms. L’interaction des différentes unités doit fonctionner sans faille afin de fournir une capacité suffisante pour assurer le bon fonctionnement du data center sans goulots d’étranglement.

Le désir de disposer d’un data center dynamique s’accroît au fur et à mesure que les besoins augmentent. En revanche, l’infrastructure statique dans de nombreux domaines n’offre guère de marge de manœuvre. L’expansion du data center ne suffit pas en soi, car dans de nombreux cas, il n’y a tout simplement pas assez d’espace. C’est pourquoi la modularité est nécessaire pour les composants. En ce qui concerne l’alimentation électrique, les systèmes d’alimentation sans coupure (UPS) modulaires et les systèmes de distribution électrique modulaires et gérables avec une redondance suffisante ont fait leurs preuves depuis des années. Même les systèmes de refroidissement intégrés avec contrôle intelligent disposent généralement de réserves suffisantes pour amortir les fluctuations. Mais comment le câblage s’inscrit-il dans le principe de dynamisation ?

L’architecture Leaf-Spine éclipse les structures classiques

Le câblage des data centers repose sur une architecture hiérarchique depuis des décennies. Il suit en grande partie les exigences des normes EN 50600-2-4, mais présente également des inconvénients résultant des structures hiérarchiques comme par exemple de longs chemins de transmission. Dans certains cas, cela nécessite un grand nombre de commutations entre les serveurs, ce qui entraîne inévitablement des latences et des différences de latence. Dans des cas extrêmes, les taux de transmission se détériorent, ce qui met la pression sur les performances. Par analogie avec une nouvelle extension de l’équipement serveur existant, un câblage supplémentaire est nécessaire. Les "goulets d’étranglement" dans l’infrastructure du data center en sont la conséquence. La défaillance des commutateurs du noyau central constitue une menace supplémentaire pour les performances, même s’ils sont conçus de manière redondante.

Étant donné que les applications fonctionnent sur des machines virtuelles et que le trafic de données ne cesse d’augmenter, la question des "goulets d’étranglement" est de plus en plus au centre de l’attention. Afin d’assurer le bon déroulement des processus, les blocages au sein du réseau doivent être éliminés. L’architecture dite "Leaf-Spine" propose une solution. L’approche sous-jacente : Chaque commutateur Leaf est connecté à un commutateur Spine. Cela crée un réseau étroitement maillé.

Architecture conventionnelle Leaf-Spine

Le flux de données dans ce concept de maillage est choisi au hasard et distribué de manière égale. En cas de surcharge imminente, un chemin alternatif est automatiquement sélectionné. Le trafic de données entre les commutateurs Leaf fonctionne au maximum sur un commutateur Spine et utilise donc les latences existantes. Cependant, cette structure présente également des inconvénients. Par exemple, les procédures de spanning tree non souhaitées provoquent des interruptions qui ne peuvent être évitées que par des protocoles de routage et leur configuration minutieuse dans les commutateurs. En outre, l’effort opérationnel est massif, ce qui est dû au nombre élevé de connexions physiques et aux topologies complexes des interconnexions. Cela provoque à son tour un impact négatif sur l’évolutivité.

Câblage dynamique avec la solution CrossCon®

Afin d’optimiser l’architecture du data center et de le rendre plus dynamique en termes d’évolutivité, Rosenberger OSI et FiberCon ont combiné leur expertise dans le domaine de la fibre optique et de la technologie d’interconnexion dans un projet commun et ont développé une version MTP®/MPO du système CrossCon® de FiberCon.

Le système breveté CrossCon® de FiberCon assure un câblage des data centers conforme aux normes, structuré et flexible. Son nouveau schéma d’enfichage permet à chaque terminal en rack connecté de communiquer avec n’importe quel terminal en rack de l’ensemble du schéma de connexion croisée du data center. Contrairement à la conception classique d’une architecture Leaf-Spine, il n’y a pas besoin de câblage complexe ici, puisque les signaux sont croisés au sein du CrossCon® et ne sont acheminés vers et depuis le CrossCon® qu’avec des cordons de brassage ou trunk. Grâce à ce routage de signaux innovant, la documentation du routage des câbles peut être considérablement améliorée et le nombre de processus de branchement requis peut être réduit. Les processus de travail complexes lors de l’installation initiale et de l’extension ultérieure des routeurs supplémentaires sont contournés et les sources d’erreurs statistiques sont réduites. Ainsi, les coûts sont réduits et les administrateurs sont déchargés des tâches de routine qui prennent beaucoup de temps. C’est pourquoi un haut degré d’extensibilité peut être atteint avec le noyau de connexion CrossCon®.

Câblage du cablâge Leaf-Spine avec CrossCon®

L’avantage de la version MTP®/MPO du système CrossCon® réside dans son indépendance vis-à-vis des fabricants. Cela signifie que de nouvelles configurations et extensions peuvent être facilement mises en œuvre dans n’importe quel environnement de data centers. En outre, elle offre un gain d’espace considérable : les connecteurs MTP®/MPO peuvent accueillir jusqu’à 72 fibres, ce qui signifie que l’espace sur le circuit imprimé et dans le rack peut être mieux utilisé. Avec le développement de cette solution, une nouvelle étape vers la dynamisation des data centers a été franchie. Ils sont fin prêts à relever de nouveaux défis.




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