現如今,幾乎每家企業組織都希望能夠更快地獲取更多的數據信息,而這一需求也就推動了數據中心以太網速度的快速變化。超大規模數據中心都在紛紛部署100千兆以太網(100GbE),并期望在未來幾年內將其遷移到200GbE或400GbE,并且,這些數據中心運營商們還在尋求更快的速度。在企業級別的數據中心,這方面的變化要稍微顯得有些緩慢。直到最近,我們才看到10GbE成為企業的主流,但由于可用以太網速度的發展正在加速,所以10GbE在企業級數據中心還將持續5年或10年是令人懷疑的。相反,我們將看到一個大規模迅速朝著25GbE和100GbE遷移的高潮。
遷移到更快的以太網不僅僅是插入更快的網絡接口卡(NIC)而已,其還涉及到光纖使用方式的變化以及數據的傳輸方式的改變。在本文中,我們將為廣大讀者朋友們介紹以太網網絡技術的變化,研究數據中心的主要需求,并探索如何適應更高速度需求的遷移策略,而不會干擾中斷正在進行的數據中心操作。
數據中心以太網的簡要介紹
從歷史上看,以太網的速度經歷了一個10倍的增長歷程:從10 Mbps到100 Mbps,到1GbE再到10GbE和100GbE.從GbE到10GbE的改變,數據中心架構進行了簡單的轉換,但是,今天的企業客戶正在對其傳統架構進行其他方面的改造,英國服務器 俄羅斯主機,以提高效率。網絡已經從多層發展到脊葉(spine-leaf)或結構化/網格設計扁平化,以便為用戶提供容錯的,低延遲的服務。增加設備之間的數據速率,進而增強了服務傳輸。
為了實現更高的傳輸速度,數據中心架構師們已經改變了信號的傳輸方式,將其由雙工10GbE傳輸轉變為40GbE和100GbE并行傳輸。并行傳輸使用更多的光纖,并且在10GbE元件的基礎上,驅動100GbE需要許多光纖。事實上,40GbE是受企業歡迎的,因為除了數據傳輸速率的提升,它在網絡設備上提供了更高密度和更低成本的10G端口,占40GbE QSFP端口使用率的50%以上。企業可以使用20根光纖(10根并行10GbE光纖)產生100GbE,但與40GbE的使用四個并行10GbE電路(八個光纖,四個用于傳輸,四個用于接收)的布線方案相比,這種布線方案更難管理。
在2016年,25GbE被標準化,作為基本的以太網元件,已經開始了從10GbE到25GbE的轉變。使用25GbE替換10GbE提供了一種使用四個光纖對達到100GbE的方法,從連接器和布線角度來看,這更容易進行管理。基于25GbE的100GbE具有八根光纖(四根發射和四根接收)具有成本效益,并已經被廣泛部署。服務器附件速率正在轉向25Gbps;將100GbE與4x25GbE接口相結合,可以推動更快的應用程序運行,降低成本,提高網絡設備密度。
而對于50GbE以太網技術而言。該技術允許您企業得以能夠使用四個發送和四個接收通道達到200GbE.隨著50GbE以太網技術的發展和逐步標準化,200GbE將可能使用相同的光纖基礎設施和類似的連接。
編碼技術的改進也幫助進一步提高了效率和速度。通過多模光纖和PSM4由單模光纖從NRZ編碼轉換為PAM4可提供更高的效率。這些發展進步技術的普及采用要比GbE和10GbE時要快得多。每千兆位成本的降價,更高的速度和更低的延遲使這些改變更有吸引力。
布線和傳輸要求
那么,這些傳輸速度的提升如何映射到數據中心的需求方面呢?下面,就讓我們來看三種情況吧,分別是:傳統、多租戶和超大規模數據中心。
一處傳統的企業數據中心采用10GbE以太網技術作為典型元素,uplink端口是40GbE或100GbE.許多大中型企業正在考慮通過將服務器遷移到25GbE來提高100GbE的效率。通過25GbE以太網的采用,企業對于100GbE的興趣也在增長。此外,當前的諸多企業正在從OM4演變為OM5(寬帶多模)光纖,這使得他們能夠在每個光纖中具有四個通道,因此是一個光纖對中的帶寬的四倍。例如,使用OM5光纖,單個光纖對可以傳輸40GbE或100GbE,而不需要8根光纖。OM5光纖能夠以較便宜的垂直共振腔表面放射激光(vertical cavity surface emitting lasers ,VCSEL)實現這種短波分復用(short-wave-division multiplexing ,SWDM)。
雙工應用程序已經發展演進并且隨著從10Gbps發展到更高的速度遷移到了并行。但是,數據速率的提高與WDM相結合意味著雙工光纖仍然需要更高的速度。此外,使用WDM雙向(Bi-Di)或SWDM技術,25,40,50,新加坡主機 免備案服務器,100GbE及以上的雙工光纖對可提供更高的效率。
多租戶數據中心(簡稱MTDCs)是另一類應用。 廣域網連接到單個客戶端的網卡需要長的單模擴展鏈接。雖然多模鏈路較便宜,但多模不能支持這種場景的距離和速度要求。在這些情況下,MTDCs在單個租戶空間外運行單模光纖,并在籠式環境內部使用多模光纖。實際上,在其數據中心中為客戶端提供服務的基礎架構設計在其從MTDC租賃的籠式環境中復制。與數據中心園區環境相比,許多較大的MTDC正在采用一些超大規模數據中心所使用的相同的做法。
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