Quando há um grande número de servidores para se conectar (como em um Data Center), a rede precisa ser flexível o suficiente para suportar o poder de computação necessário para implantações de grande porte. Dois designs de rede populares usados em tais circunstâncias são TOR (Top of Rack) e EOR (End of Row). 
Vejamos as vantagens e desvantagens de ambas as abordagens, neste artigo. 

TOR – Top of Rack design:

Em um Data Center, existem vários racks de servidores/storages. Cada rack contém vários dispositivos. O TOR – arquitetura Top of Rack, recomenda que a rede de switches deva ser colocada em cada rack e todos os equipamentos deste rack conectados nele. Por sua vez, estes switches podem ser ligados aos switches de agregação utilizando um/alguns cabos.

Vantagens / Limitações da TOR – Arquitetura Top de Rack:

  • A complexidade de cabos é minimizada com todos os equipamentos do rack conectados no switch do mesmo rack e apenas um/alguns cabos indo pra fora do rack.
  • Quantidade de cabos necessários (e seus comprimentos) é menor para cada servidor, pois não precisa se conectar ao switch de agregação usando um cabo longo (como em cenários com arquitetura EOR).
  • Geralmente, os cabos de cobre (UTP) são usados para conectar os equipamentos no interior do rack e cabos de fibra óptica são usados para conectar cada switch TOR para os switches de agregação. Este design de rede permite fácil expansão, pois a rede pode funcionar em 1GE / 10GE hoje e pode ser atualizado para 10GE / 40GE, no futuro, com custos mínimos e apenas alterações no cabeamento.
  • Se os racks são pequenos, poderá ser usado um switch a cada 2-3 racks.
  • Arquitetura TOR oferece suporte à implantação modular de racks no Data Center, como cada rack pode vir pronto com todo o cabeamento e switch necessário e pode ser implantado rapidamente no local.
  • São utilizados switches 1U/2U em cada rack, alcançar escalabilidade além de um certo número de portas se torna difícil. Mesmo se mais switches são empilhados juntos, eles podem não ter uma arquitetura non-blocking, devido à sua conectividade de backplane limitado.
  • Mais switches são necessários nesse tipo de design e cada switch tem de ser gerenciado de forma independente. Assim, o investimento inicial e os custos de manutenção serão maiores na arquitetura de rede TOR.
  • Talvez haja mais portas não utilizadas em cada rack (como os switches tem seus números de portas fixas e o número de servidores varia) e é muito difícil prever com exatidão o número de portas necessárias. Isso resulta em maior numero de portas não utilizadas, maior gasto com energia e resfriamento dos equipamentos.
  • Expansões não planejadas (dentro de um rack) podem ser difíceis de conseguir, usando a arquitetura TOR.

EOR – End of Row design:

No design de rede EOR (End o Row), cada servidor em cada racks individual são conectados a um switch de agregação EOR (Fim da Linha ) diretamente, sem conectar aos switches individuais em cada rack.. Obviamente, cabos maiores devem ser usados para conectar cada servidor ao switch de agregação modelo de chassis EOR. Podendo haver múltiplos switches EOR no mesmo Data Center, um em cada fileira de racks.

Vantagens / Limitações de EOR – Abordagem End of Row:

  • Switches de chassis são implantados em arquiteturas de EOR, a expansão (para o número total de portas) pode ser feito apenas adicionando uma nova line card já que a maioria dos switches de chassis é projetado para configurações expansíveis, sem limitar a capacidade de backplane.
  • Switches chassis permitem uma configuração de alta disponibilidade com quase nenhum pontos único de falha, como a maioria dos componentes críticos (controladoras, coolers, fonte de energia, etc.) pode ser implantado em uma configuração redundante (1 +1 ou N +1 ou N + N). O fail-over é quase imediato (muitas vezes sem afetar a utilização do usuário final).
  • A alocação de servidores pode ser decidida de forma independente, sem qualquer numero ‘mínimo/máximo’ de servidores em um único rack. Assim, os servidores podem ser colocados de forma mais uniforme e distribuídos nos racks, portanto, não há necessidades excessivas de resfriamento devido a má distribuição dos servidores dentro do data center. A arquitetura EOR também reduz o número de portas de switch não utilizadas, drasticamente.
  • O número de switches/interfaces a serem gerenciados é menor em uma arquitetura EOR – End of Row. Isso diminui o investimento, os custos de funcionamento e o tempo necessário para a manutenção.
  • Uma vez que o caminho de cada pacote tem o menor número de switches para passar, a latência e o delay envolvido são minimizados.
  • Os servidores que trocam uma quantidade considerável de pacotes entre si podem ser conectados a mesma line card no switch de chassis, independentemente do rack onde estão alocados. Isso minimiza o delay e permite um melhor desempenho devido à comutação local na mesma line card.
  • São necessários cabos mais longos para conectar o switch de chassi (no final da linha) em cada servidor em arquiteturas EOR, portanto, um arranjo especial pode ser necessário para levar os cabos dos servidores aos switches de agregação. Isso pode resultar em utilização excessiva de espaço dentro do data center/rack para passagens de cabos, aumentando a quantidade de espaço do data center necessário para armazenar o mesmo número de servidores.
  • O custo de cabos de maior desempenho (usado em data center) pode ser considerável e, portanto, os custos de cabeamento podem ser mais altos que em  implantações com arquitetura TOR .
  • É difícil/mais caro de atualizar a infraestrutura do cabeamento para suportar maior velocidade/performance, como os cabos são mais longos, precisam ser substituídos individualmente durante um upgrade de 1GE para 10GE , por exemplo.
  • Os cabos de fibra (que podem ser atualizados apenas mudando os módulos ópticos em ambas as extremidades, sem alterar toda a infraestrutura de cabeamento) não podem ser usados extensivamente como muitos servidores individuais não suportam conectividade OFC.