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透視數(shù)據(jù)中心中的 25G、50G 和 100G 技術(shù)

商用車之家訊:隨著網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)建向 100G 數(shù)據(jù)速率轉(zhuǎn)型,數(shù)據(jù)中心將需要長距離高密度 100G 嵌入式光連接。

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       企業(yè)和云級網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)中心中各種“G”比比皆是,是時候搞清楚他們的性能了。

 

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       云計算的興起和數(shù)據(jù)中心的擴(kuò)展推動著最新的以太網(wǎng)速度升級,而基于云技術(shù)的大數(shù)據(jù)也已然增加了運營商的工作負(fù)載。為滿足這一需求,數(shù)據(jù)中心通過增加與現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施并行的帶寬能力實現(xiàn)擴(kuò)展。預(yù)期中 25G 和 100G以太網(wǎng)部署的快速增長就是這一趨勢的明證。

 

       為了能夠處理不斷增大的數(shù)據(jù)負(fù)載,業(yè)界最大規(guī)模的遠(yuǎn)距離云企業(yè)已紛紛與他們核心網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)中心運營商一起,共同轉(zhuǎn)向使用 100G 以太網(wǎng)架構(gòu)。不過大多數(shù)運營商認(rèn)為,對服務(wù)器連接來說,100G甚至是 40G都有些過度,因為其工作負(fù)載僅需要在10G網(wǎng)絡(luò)上逐步改進(jìn)就夠了。這就是雖然已經(jīng)推出了40G 和100G 以太網(wǎng),25G 和 50G 以太網(wǎng)仍然是數(shù)據(jù)中心內(nèi)部常見選擇的原因之一。下面我們將簡要介紹為什么 25G 比 40G 更適合這些應(yīng)用。

 

       幾種最新以太網(wǎng)帶寬技術(shù)的形成并不是為了要創(chuàng)下速度新高,更多是為了將這種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議推入鄰近的市場,尤其是數(shù)據(jù)中心市場。下面我們將通過分別介紹 25G、50G 和 100G 來了解具體原因。

 

25G

 

       官方制定的面向25G 以太網(wǎng)的 IEEE 802.3草案標(biāo)準(zhǔn)最終會在2016 年完成(見圖 1),其主要面向云數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器。由于可重復(fù)使用 10G和 100G 以太網(wǎng)的組件,這是一個相對較短的時間框架。


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圖 1:以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展規(guī)劃

 

       40G 和 100G 已然存在,但為什么還要使用 25G?這令部分運營商迷惑不解。答案其實就在于架構(gòu)與性能方面的要求。現(xiàn)有的 100G 標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由四條鏈路組成,每個通道的帶寬均是 25Gbps。這種四比一的比率相當(dāng)于將服務(wù)器連接至 25G 交換機(jī),然后匯聚成 100G 的上行鏈路,從而有助于網(wǎng)絡(luò)運營商更便捷地擴(kuò)建其數(shù)據(jù)中心。

 

       同樣,40G 以太網(wǎng)是由 4 個 10G 以太網(wǎng)的鏈路組成的。但據(jù)以太網(wǎng)聯(lián)盟 (Ethernet Alliance) 主席 John D’Ambrosia 所言,眾多數(shù)據(jù)中心均已采用 10G 以上的服務(wù)器。這就是為什么多家芯片廠商已提供 25G 串行/解串收發(fā)器的原因所在。這不僅可以讓 25G、50G 和 100G 以太網(wǎng)的帶寬匯聚更加方便,而且還能因批量而降低成本。

 

50G

 

       雖然距離 50G 以太網(wǎng) 的IEEE 標(biāo)準(zhǔn)落實還有一段時間(大約為2018 年至 2020 年),但多家行業(yè)聯(lián)盟都預(yù)計 2016 年就會有產(chǎn)品開始出現(xiàn)。與 25G 技術(shù)類似,50G 以太網(wǎng)技術(shù)將成為下一個高速連接服務(wù)器與數(shù)據(jù)中心的解決方案。根據(jù)分析公司 Dell’Oro 的數(shù)據(jù)顯示,今后幾年,服務(wù)器和高性能閃存存儲系統(tǒng)將會需要超過 25G 的速度。

 

       為有助于更快地提供這些加速的以太網(wǎng)技術(shù)的產(chǎn)品,25G/50G 已經(jīng)免除了25G 及50G 以太網(wǎng)規(guī)范的專利費,并面向所有數(shù)據(jù)中心生態(tài)系統(tǒng)廠商開放。

 

       重復(fù)使用現(xiàn)有 100G 網(wǎng)絡(luò)的 25G 組件可降低 50G 的實施成本。例如 25G 布線的成本結(jié)構(gòu)與 10G相同,性能卻是其 2.5 倍。同樣,50G 的成本是 40G 成本的一半,性能卻能夠提升 25%。

 

100G

 

       對于距離數(shù)百公里到數(shù)萬公里不等的遠(yuǎn)距離運營商網(wǎng)絡(luò)而言,100G 以太網(wǎng)的部署將繼續(xù)增長。

 

       但根據(jù)一家最新行業(yè)聯(lián)盟提供的信息,100G 架構(gòu)還將成為另一個極佳的市場備選方案。英特爾和 Arista Network 聯(lián)合牽頭的  100G CLR4 聯(lián)盟認(rèn)為,100G 非常適合連接 100 米到 2 公里跨度的大型“超大規(guī)模”數(shù)據(jù)中心。

 

       其他公司也正在尋求用于數(shù)據(jù)中心的備選 100G 實施方案。Avago Technologies 已加入 CWDM4 MSA行業(yè)聯(lián)盟,后者旨在為數(shù)據(jù)中心應(yīng)用中2公里內(nèi)的低成本 100G光接口定義一個通用的規(guī)范。隨著網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)建向 100G 數(shù)據(jù)速率轉(zhuǎn)型,數(shù)據(jù)中心將需要長距離高密度 100G 嵌入式光連接。MSA 使用粗波分復(fù)用(CWDM)技術(shù)提供 4 個 25G單模光纖(SMF)鏈路通道。同樣,Ranovus和Mellanox Technologies發(fā)起的OpenOptics MSA 組織也將集中精力開發(fā)支持 2公里 100G 的數(shù)據(jù)中心。

 

       過去,是速度的提升推動了大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)組件的開發(fā)。如今,要處理海量的通過云的數(shù)據(jù)流,需要各公司在提升速度和重復(fù)使用技術(shù)之間來尋求一個平衡,從而找到一個成本合理的解決方案。

 

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