康寧光通信：800G時代即將到來數據中心運營企業該作何準備？

2023年02月28日 14:26:36 來源：中文科技資訊

　　800G時代到來的速度其實比我們想象的還要快,而關于800G,數據中心運營企業需要了解什么,本文將帶來一些觀點。

　　隨著人們對游戲、音樂和電影流媒體服務需求的增加,以及機器學習和人工智能(AI)等數據密集型應用的興起,種種因素引發帶寬需求激增。這些發展動態給超大規模數據中心、以及企業和托管數據中心帶來了挑戰——因為除了增加容量和降低延遲等需求之外,他們還必須在擴建過程中將氣候目標和其他可持續發展因素納入考慮之中。

　　雖然400G以太網光收發器主要用于超大規模數據中心,同時許多企業業務目前的運行速率仍保持在40G或100G,但數據中心的連接方式已經逐漸向800G邁進。問題不在于數據中心運營企業是否需要升級網絡來滿足日益增長的帶寬需求,而是何時升級,以及如何升級。

　　好消息是,借助靈活的架構,數據中心運營企業只需做出細微調整,就可以從100G升級到400G,乃至升級到800G。本文中,我們將為數據中心運營企業帶來一些他們需要了解的內容。

　　網絡設計日益復雜

　　數據速率越大,解決方案和產品也就越復雜。對于網絡運營企業來說,跟蹤并選擇能夠滿足其需求的最佳技術和網絡組件往往是一項挑戰。在網絡擴展過程中,他們一方面需要增加帶寬,而另一方面卻缺乏足夠的空間來容納額外的機架和框架,或者無法承擔由此產生的費用。

　　因此,網絡設備供應商不斷致力于開發新的解決方案,以期在相同的空間內放置更多設備,并在保持網絡設計可擴展性的同時盡量降低復雜性。

　　要想降低復雜性,其中一種方法是提高現有交換機架構(高基數ASICS)的使用效率。例如,32端口交換機的帶寬為12800 Gb/s(32 x 400G),但當傳輸速率提升至800G時,帶寬可高達25600Gb/s。這些高速端口可以輕松地拆分較小的帶寬。這樣不僅可以提高運行能效,還可以增加封裝或端口密度(32x400G=128x100G)。

　　這樣做并非為了讓每個端口都充分利用800G帶寬,而是為了滿足終端設備的帶寬要求。例如,將帶有4個200G端口的Spine-Leaf連接或帶有400G端口的Leaf-Server連接拆分為8個50G端口運行,這樣能夠大幅提高網絡能效。目前,多種解決方案和新的收發器接口都可以用于實現這一目標。

　　LC雙工連接器和MPO/MTP®連接器(12芯)常用于傳輸速率為10G、40G和100G的網絡。對于數據速率更高(如400G和800G及以上)的網絡,往往采用其他連接器類型,例如MDC、SN和CS(超小型連接器),以及單排16芯光纖或24芯光纖的MTP/MPO連接器(2排12芯光纖)等。

　　端口分線應用能夠提高可持續性

　　除了提高高速端口的利用率和相關端口的密度,端口分線應用還能夠對網絡組件和收發器的功耗產生積極影響。

　　用于QSFP-DD的100G雙工收發器的功耗約為4.5瓦,而400G并行光收發器在分線模式下作為4個100G端口的運行時,每個端口的功耗僅為3瓦。這相當于節省了30%的成本,此外,還可以在空調/制冷和交換機機箱功耗方面實現節約,同時幫助節省空間。

　 對網絡架構的影響

　　除了選擇細粒度、可擴展的主干設備之外,為未來升級規劃足夠的光纖儲備或在盡可能減少更改工作量的基礎上實施擴展同樣至關重要。

　　有了足夠的光纖儲備,只需更換少量組件即可實現網絡調整:例如,可以通過將 MPO/MTP轉LC模塊和LC雙工跳線替換為MTP適配器面板和MTP跳線,實現從10G到40/100G或400/800G的升級,而無需對主干(光纖設備)進行任何更改。

　　以最低公倍數作為基礎時,可擴展使用主干或干線布線。對于Base-8布線,在此基礎上可以映射“xR4”或“xR8”收發器型號。因此,這種類型的布線既適用于當前技術現狀,又支持未來發展。

　　模塊化的光纖配線架還支持不同的技術的混合使用,同時只需幾個簡單的步驟就可以集成新的連接器接口(超小型連接器)。目前有多個端接選項,包括:8芯、12芯、24芯和36芯光纖模塊。同時,由于采用抗彎曲光纖,布線基礎設施的耐用性、可靠性和故障保護性能得到大幅提升。

　　有準備才會有回報

　　對于大多數企業數據中心運營來說,將數據速率提升至400G或800G并非朝夕之事,但帶寬需求正在快速增長。400G和800G收發器的銷量正呈現上漲趨勢,未雨綢繆對運營企業來說是一件百利而無一害的事情,有助于避免在時間緊迫的情況下被動升級。數據中心運營只需對設施稍作更改就可為升級為400G和800G做好準備,從而更好地迎接未來。