如今，數(shù)據(jù)中心交換機(jī)市場(chǎng)正在向 400G/800G 遷移。主要原因是云計(jì)算和云服務(wù)的普及帶動(dòng)了對(duì)更高帶寬、更快速度和更低時(shí)延性能的需求，這意味著高速交換機(jī)的應(yīng)用更加廣泛，例如400G和800G交換機(jī)。繼續(xù)閱讀以了解數(shù)據(jù)中心格局的演變以及數(shù)據(jù)中心交換機(jī)的變化。

數(shù)據(jù)中心格局的變化

在數(shù)據(jù)中心的整個(gè)發(fā)展過(guò)程中，帶寬、光纖密度和通道速度的不斷變化對(duì)數(shù)據(jù)中心格局產(chǎn)生了重大影響。2019年400G網(wǎng)絡(luò)的普及推動(dòng)了400技術(shù)的發(fā)展，400G交換機(jī)也開(kāi)始占據(jù)部分?jǐn)?shù)據(jù)中心交換機(jī)市場(chǎng)。2022年800G的推導(dǎo)，也意味著超融合數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。這些變化的原因是什么？我們從三個(gè)方面來(lái)分析。

全球數(shù)據(jù)的爆炸式增長(zhǎng)

數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)個(gè)人消費(fèi)者、企業(yè)或組織以及大型經(jīng)濟(jì)體的所有數(shù)據(jù)。隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，數(shù)據(jù)也在增長(zhǎng)。數(shù)據(jù)中心需要改變其傳輸數(shù)據(jù)的能力以適應(yīng)新的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。400G 數(shù)據(jù)中心交換機(jī)已擴(kuò)展到較小的云服務(wù)提供商和大型企業(yè)，作為網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的組成部分。

以下列表顯示了全球數(shù)據(jù)使用的一些主要趨勢(shì)。

• 社交媒體流量呈爆炸式增長(zhǎng)。
• 大規(guī)模小型基站致密化支持推出各種 5G 服務(wù)。
• IoT 和 IIoT（工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)）的發(fā)展勢(shì)頭迅猛。
• 傳統(tǒng)的基于辦公室的工作正在轉(zhuǎn)向遠(yuǎn)程選項(xiàng)。

數(shù)據(jù)中心 Spine-Leaf 和 Fabric 架構(gòu)的演變

為滿足數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)高帶寬、高可用、低時(shí)延的發(fā)展需求，spine-leaf和fabric網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的出現(xiàn)可以簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)并提供更高的容量。骨干網(wǎng)絡(luò)需要具有更高帶寬的數(shù)據(jù)中心交換機(jī)來(lái)承載流量，以滿足終端用戶(hù)不斷增長(zhǎng)的需求。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的變化還使數(shù)據(jù)中心具有更靈活的連接、更高光纖數(shù)的主干電纜和更高的可擴(kuò)展性。使用400G交換機(jī)或800G交換機(jī)，數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商可以升級(jí)到更高帶寬的網(wǎng)絡(luò)。

超大規(guī)模和邊緣數(shù)據(jù)中心的增長(zhǎng)

整個(gè)數(shù)據(jù)中心格局受到超大規(guī)模和邊緣數(shù)據(jù)中心的顯著影響。隨著對(duì)低延遲性能需求的增長(zhǎng)，超大規(guī)模服務(wù)提供商正在努力使云計(jì)算服務(wù)更接近最終用戶(hù)及其設(shè)備。出于這個(gè)原因，邊緣數(shù)據(jù)中心交換機(jī)也越來(lái)越受歡迎。

由于邊緣數(shù)據(jù)中心的用戶(hù)與處理網(wǎng)絡(luò)之間的距離較短，因此可以更快地傳輸數(shù)據(jù)，以更低的延遲提供即時(shí)和最佳的應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)訪問(wèn)。與此同時(shí)，超大規(guī)模和邊緣數(shù)據(jù)中心的擴(kuò)張迫使小型數(shù)據(jù)中心的所有者和運(yùn)營(yíng)商修改其基礎(chǔ)設(shè)施，以適應(yīng)不斷增長(zhǎng)的流量需求。

新格局如何影響數(shù)據(jù)中心交換機(jī)

對(duì)于數(shù)據(jù)中心而言，性能實(shí)際上是服務(wù)器、交換機(jī)和連接之間的制衡問(wèn)題。數(shù)據(jù)中心交換機(jī)肯定會(huì)受到數(shù)據(jù)中心不斷變化的環(huán)境的影響。所有網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商都在尋找可擴(kuò)展、可靠且高效的交換解決方案。

架構(gòu)從 ToR 轉(zhuǎn)變?yōu)?MoR/EoR

從架頂 (ToR) 架構(gòu)到行中 (MoR) 或行尾 (EoR) 配置的轉(zhuǎn)換是一項(xiàng)重大修改。MoR 和 EoR 比 ToR 架構(gòu)需要更少的機(jī)架式數(shù)據(jù)中心交換機(jī)。這意味著更少的機(jī)架空間、更少的維護(hù)工作以及更少的電力和冷卻系統(tǒng)使用。

此外，無(wú)需更換較長(zhǎng)的交換機(jī)到交換機(jī)鏈路，升級(jí)到更高的速度只需要更換服務(wù)器跳線。然而，為了促進(jìn)行內(nèi)服務(wù)器和 MoR/EoR 交換機(jī)之間的連接，這種轉(zhuǎn)變需要結(jié)構(gòu)化布線策略。

更高的交換機(jī)端口密度

與從 ToR 到 MoR/EoR 的轉(zhuǎn)變密切相關(guān)的是數(shù)據(jù)中心切換速度的提高。當(dāng) IEEE802.3ck 成為批準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，為交換機(jī)專(zhuān)用集成電路 (ASIC) 提供電氣 I/O 的串行器/解串器 (SerDes) 預(yù)計(jì)將達(dá)到 100G。這表明交換機(jī) ASIC 也在增加 I/O 端口的密度。

通過(guò)支持更多具有更高交換機(jī)端口密度的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接，可以減少架頂式 (ToR) 交換機(jī)的數(shù)量。因此，數(shù)據(jù)中心架構(gòu)所需的交換機(jī)數(shù)量總體上有所減少。

QSFP-DD 收發(fā)器模塊、400G 光纜和 200G/400G 交換機(jī)在數(shù)據(jù)中心的使用越來(lái)越普遍。由于 800 Gb/s 光纖的可用性，谷歌預(yù)計(jì)今年 800G 交換機(jī)的交換機(jī)出貨量。

不斷增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求

數(shù)據(jù)中心交換機(jī)市場(chǎng)在 2021 年基本實(shí)現(xiàn)了 Dell'Oro Group 的預(yù)期。數(shù)據(jù)中心交換機(jī)在云領(lǐng)域的銷(xiāo)售額增長(zhǎng)了兩位數(shù)，而非云領(lǐng)域的銷(xiāo)售額增長(zhǎng)了中個(gè)位數(shù)。到 2026 年，全球數(shù)據(jù)中心交換機(jī)市場(chǎng)預(yù)計(jì)價(jià)值 199 億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率為 5.6%。市場(chǎng)似乎在 COVID 大流行中幸存下來(lái)。

根據(jù) Dell'Oro Group 的預(yù)測(cè)，到 2022 年，數(shù)據(jù)中心交換機(jī)市場(chǎng)的云部分預(yù)計(jì)將以幾乎兩倍于非云部分的速度擴(kuò)張。以下是促成如此強(qiáng)勁的市場(chǎng)預(yù)測(cè)的主要因素：

• 持續(xù)的供應(yīng)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的沖動(dòng)消費(fèi)
• 更快的數(shù)字化轉(zhuǎn)型速度
• 由新的 AI 工作負(fù)載驅(qū)動(dòng)的擴(kuò)展周期

數(shù)據(jù)中心交換機(jī)市場(chǎng)：機(jī)遇與挑戰(zhàn)

數(shù)據(jù)中心交換機(jī)市場(chǎng)的美好前景固然帶來(lái)了巨大的機(jī)遇，但向400G/800G的過(guò)渡也面臨著挑戰(zhàn)。

機(jī)會(huì)

芯片多樣性：過(guò)去幾年，芯片多樣性一直是數(shù)據(jù)中心行業(yè)的主題。多元化也給半導(dǎo)體巨頭博通帶來(lái)了一些壓力。

預(yù)計(jì)到 2022 年，全行業(yè)的供應(yīng)限制以及 Cisco 和 Marvell/Innovium 等可行的商業(yè)硅供應(yīng)商數(shù)量的增加將進(jìn)一步加速硅的多樣性。在 OCP 2021 上，思科表示將在 Wedge400C 上為 Meta 提供 Silicon One 芯片，用于架頂應(yīng)用，Meta 曾經(jīng)是 Facebook。

智能設(shè)備：智能設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)了對(duì)復(fù)雜連接和增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)解決方案的需求。預(yù)計(jì)這一激增將推動(dòng)芯片在數(shù)據(jù)中心服務(wù)器中的集成，這將為全球數(shù)據(jù)中心交換機(jī)市場(chǎng)提供有利可圖的增長(zhǎng)機(jī)會(huì)。

挑戰(zhàn)

數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)成本：數(shù)據(jù)中心需要考慮當(dāng)?shù)氐哪茉磧r(jià)格，因?yàn)槟茉闯杀菊颊w運(yùn)營(yíng)成本的很大一部分。能源成本本身可能讓云服務(wù)提供商和超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心望而卻步。機(jī)器維護(hù)和人工等額外運(yùn)營(yíng)費(fèi)用也抑制了市場(chǎng)的擴(kuò)張。

復(fù)雜架構(gòu)：由于云計(jì)算、服務(wù)器虛擬化、計(jì)算和存儲(chǔ)技術(shù)，數(shù)據(jù)中心架構(gòu)變得越來(lái)越復(fù)雜。盡管高性能和更高帶寬的數(shù)據(jù)中心交換機(jī)可以處理巨大的工作負(fù)載，但跨各種架構(gòu)實(shí)施高帶寬解決方案仍然面臨許多挑戰(zhàn)。此外，在數(shù)據(jù)中心使用的各種技術(shù)之間建立兼容性變得很困難，這可能會(huì)導(dǎo)致大量支出并阻礙新的部署。

尋找合適的數(shù)據(jù)中心交換機(jī)

400G數(shù)據(jù)中心交換機(jī)和光模塊的出現(xiàn)，可以幫助數(shù)據(jù)中心從原來(lái)的100G升級(jí)到400G。400G交換機(jī)雖然是帶寬的升級(jí)，但同時(shí)也是從硬件帶寬、部署、投資保護(hù)到SDN解決方案、軟件編程的全面提升。

如果您正在建設(shè)400G數(shù)據(jù)中心，并期望為您的數(shù)據(jù)中心選擇一款滿意的400G數(shù)據(jù)中心交換機(jī)，這里有一些建議供您參考。您可以通過(guò)查看設(shè)備的具體性能和功能來(lái)了解是否符合您的需求。

FS 400G 數(shù)據(jù)中心交換機(jī)是第 4 代 Spectrum 交換機(jī)，專(zhuān)為葉/主干/超級(jí)主干數(shù)據(jù)中心應(yīng)用而構(gòu)建。它們預(yù)裝了 NVIDIA Cumulus Linux（開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)），可使用網(wǎng)絡(luò)規(guī)模實(shí)現(xiàn)高級(jí)自動(dòng)化、定制和可擴(kuò)展性，使其成為網(wǎng)絡(luò)規(guī)模 IT、云、超融合存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)分析應(yīng)用程序的理想選擇。