升級數(shù)據(jù)中心至400G
隨著人們對于數(shù)據(jù)中心的擴(kuò)建與可擴(kuò)展性要求的不斷增大，布線基礎(chǔ)設(shè)施必須實(shí)現(xiàn)可靠性、可管理性和靈活性。部署光纖連接解決方案可以使數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施滿足當(dāng)前和未來對數(shù)據(jù)傳輸速率的要求—直達(dá)到400G。
400G簡介
圖1:數(shù)據(jù)中心變革歷史
交換機(jī)速率始終由服務(wù)器上聯(lián)速率所驅(qū)動(dòng)。從圖1中可以看出，當(dāng)服務(wù)器的速率從10G增加到100G時(shí)，交換機(jī)速率相應(yīng)的也會(huì)增大以便支持端口解聚。很多網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在將40G的端口解聚分支為4×10G端口，來增加交換機(jī)的端口密度。
25G服務(wù)器連接現(xiàn)在已經(jīng)開始部署…..他們將一個(gè)100G端口解聚為4×25G端口。
隨著交換機(jī)和服務(wù)器路線圖的繼續(xù)發(fā)展，端口將繼續(xù)遵從一分為四的趨勢來驅(qū)動(dòng)400G的數(shù)據(jù)傳輸。
雖然某些數(shù)據(jù)中心現(xiàn)在便已經(jīng)投資了400G，但對于典型的企業(yè)數(shù)據(jù)中心來說，普遍采用400G仍還需要3~4年的時(shí)間。
無論400G是在2020年還是在2021實(shí)現(xiàn)普及，從現(xiàn)在就開始規(guī)劃，數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施投資便能取得CapEx（投資成本）和OpEx（運(yùn)營成本）方面的優(yōu)勢。
現(xiàn)在的數(shù)據(jù)中心
對于目前的要求來說，SFP+是1-10G高密度應(yīng)用的主要收發(fā)器。當(dāng)以太網(wǎng)(Ethernet)的速度提高到40/100G，光纖通道（Fiber Channel）的速度提高到32G和以上，無限帶寬(InfiniBand)提高到40G以上，QSFP便因?yàn)檫m用于端口解聚已經(jīng)成為高密度收發(fā)器的主要選擇，這與我們遷移到更高速率的需求一致。
路線圖
雖然分析在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部署結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)的優(yōu)勢和劣勢，首先要從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及持續(xù)提供進(jìn)化產(chǎn)品的主要收發(fā)器、交換機(jī)、服務(wù)器和存儲(chǔ)器制造商開始。然而，技術(shù)路線圖清楚地指出當(dāng)傳輸速率從10G達(dá)到400G時(shí)，將會(huì)使用基于2芯光纖或基于8芯光纖的連接解決方案。
傳輸類型
在傳統(tǒng)的串行傳輸中，數(shù)據(jù)是通過一對光纖傳輸?shù)模粭l光纖發(fā)射（Tx）一條光纖接收（Rx）。在1G和10G的傳輸速度下，收發(fā)器的選擇并非至關(guān)緊要，因?yàn)樗惺瞻l(fā)器均以相同的方式和相同的波長（1×lG或1×10G，美國服務(wù)器租用，850 nm）運(yùn)行。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)速度逐漸增加到40/100G時(shí)，市面上出現(xiàn)了不同（專有）的WDM技術(shù)，此后收發(fā)器的選擇開始變得更為關(guān)鍵，免備案空間 香港服務(wù)器，因?yàn)橛行┦瞻l(fā)器采用兩種不同波長，而有些收發(fā)器采用四種不同波長，致使他們與IEEE批準(zhǔn)的使用并行光學(xué)傳輸?shù)腟R4協(xié)議并不兼容。
并行光學(xué)傳輸使用并行光學(xué)接口在多條光纖上同時(shí)傳輸和接受數(shù)據(jù)并通常應(yīng)用于中短距離傳輸。對于并行光學(xué)傳輸，40G和100G以太網(wǎng)接口分別具有4×10G通道和4×25G通道，每個(gè)傳輸方向使用4根光纖。換句話說，對于40G應(yīng)用，QSFP收發(fā)器的后端連接著4路10G電信號(hào)，而4路離散的10G光信號(hào)通過8根光纖從收發(fā)器的前端發(fā)射和接收。這種設(shè)計(jì)使得一個(gè)40G收發(fā)器既可以作為4個(gè)離散的10G鏈路使用又可以作為一個(gè)40G鏈路使用。
圖4:40/100G并行光學(xué)傳輸
類比：若將數(shù)據(jù)包比作車?yán)锏娜耍瑒t這種方法是通過增加高速公路上的車道數(shù)來提升吞吐量的。增加吞吐量需要增設(shè)高速公路的車道數(shù)。車速和車上的人數(shù)保持不變。
波分復(fù)用（WDM）傳輸是一種使用不同波長激光在一根光纖上傳輸多個(gè)光信號(hào)的技術(shù)。該技術(shù)可使用單根光纖實(shí)現(xiàn)雙向通信，也可實(shí)現(xiàn)容量疊加。WDM通常應(yīng)用于長距離傳輸，這樣布線節(jié)省的成本可以抵消一部分更加昂貴的收發(fā)器成本。
圖5:波分復(fù)用傳輸
類比：若將數(shù)據(jù)包比作車?yán)锏娜耍瑒t這種方法是通過增加車?yán)锏娜藬?shù)來提升吞吐量的。
常用PMD術(shù)語
圖6:結(jié)構(gòu)化布線組件
配線架
模塊化配線架具有統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)可以安裝針對不同應(yīng)用的模塊和適配器面板，并具有加強(qiáng)光纜管理和超高密度的能力。
使用SFP+光器件的1/10G網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀
