升級數(shù)據(jù)中心至400G

隨著人們對于數(shù)據(jù)中心的擴建與可擴展性要求的不斷增大，布線基礎(chǔ)設(shè)施必須實現(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—直達到400G。

400G簡介

圖1:數(shù)據(jù)中心變革歷史

交換機速率始終由服務(wù)器上聯(lián)速率所驅(qū)動。從圖1中可以看出，當(dāng)服務(wù)器的速率從10G增加到100G時，交換機速率相應(yīng)的也會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100G端口解聚為4×25G端口。

隨著交換機和服務(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年的時間。

無論400G是在2020年還是在2021實現(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便因為適用于端口解聚已經(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)提供進化產(chǎn)品的主要收發(fā)器、交換機、服務(wù)器和存儲器制造商開始。然而，技術(shù)路線圖清楚地指出當(dāng)傳輸速率從10G達到400G時，將會使用基于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�一條光纖發(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，因為所有收發(fā)器均以相同的方式和相同的波長（1×lG或1×10G，850 nm）運行。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)速度逐漸增加到40/100G時，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，因為有些收發(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，而4路離散的10G光信號通過8根光纖從收發(fā)器的前端發(fā)射和接收。這種設(shè)計使得一個40G收發(fā)器既可以作為4個離散的10G鏈路使用又可以作為一個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光信號的技術(shù)。該技術(shù)可使用單根光纖實現(xiàn)雙向通信，也可實現(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

 

結(jié)構(gòu)化布線

 

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

在基于MTP®連接器的布線系統(tǒng)中，從1G升級到10G、40G、100G乃至400G是非常簡單的。先從10G開始，在兩個10G交換機間部署一根MTP主干光纜，在交換機的一端部署一個模塊和/或MTP面板連接LC跳線或MTP到LC分支跳線。

圖7:1/10G的結(jié)構(gòu)化布線

為40/100G而準(zhǔn)備

當(dāng)需要升級交換機時，只需將模塊更換為一個MTP適配器面板。使用MTP跳線連接40/100G交換機即可完成升級。

圖8:40/100G的結(jié)構(gòu)化布線

端口分支的經(jīng)濟性

端口分支部署已經(jīng)成為一種非常受歡迎的網(wǎng)絡(luò)工具，推動了整個行業(yè)對于并行光學(xué)收發(fā)器的需求。現(xiàn)如今，人們通常使用端口分支的方式將40/100G并行光學(xué)收發(fā)器解聚為四條10/25G鏈路。分支并行光學(xué)端口對于很多應(yīng)用都有利，包括創(chuàng)建大規(guī)模脊葉(Spine-and-leaf)網(wǎng)絡(luò)和推行高密度10/25G網(wǎng)絡(luò)。

為什么采用端口分支？在并行端口上運行10G網(wǎng)絡(luò)的第一個和最明顯的優(yōu)勢在于密度，即通過單交換機板卡可實現(xiàn)的密度。高密度SFP+交換機板卡通常提供最多48個端口。但現(xiàn)在您可以購買擁有36個端口的高密度QSFP交換機板卡。若使用板卡端口分支方式，則每一個40G端口均可用作四個離散的10G端口，這樣就三倍了板卡容量，使單個板卡達到144個10G端口的容量。

除了能夠節(jié)省數(shù)據(jù)中心至關(guān)重要的空間外，端口分支方式還可以節(jié)省初期建設(shè)成本和運營成本對初期建設(shè)成本而言，成本節(jié)省來自于前面提到過的對“每個端口部署成本“的節(jié)約。對運營成功而言，成本節(jié)省來自于如下方面：

·減少需要更多板卡、機架和收發(fā)器的耗電量；

·改善冷卻成本；

·減少機架維護操作和備件使用量；

·增大密度/減少數(shù)據(jù)中心占地面積；

更不用說在網(wǎng)絡(luò)升級時可提升便利性。操作人員僅需要提高鏈路一端的速度-不用全面升級所有設(shè)備。

并行光學(xué)收發(fā)器在8根光纖上運行，因此考慮如何設(shè)計數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)化布線來支持端口分支應(yīng)用就變得至關(guān)重要。推薦的設(shè)計方案包括使用基于8芯的MTP®光纖連接基礎(chǔ)架構(gòu)解決方案來優(yōu)化光纖利用率和端口映射。從圖9a、9b和9c中可以看出，部署一個8芯MTP連接器界面的鏈路允許使用簡單的優(yōu)化解決方案將端口分解為四個LC雙工端口，以便用于10G設(shè)備端口的配線連接。

圖9a和圖9b描述了結(jié)構(gòu)化布線設(shè)計，此時專用布線干線網(wǎng)安裝在具有40/100G和10/25G端口的設(shè)備之間。圖9a具有實用意義，當(dāng)所有10/25G端口位于一個設(shè)備單元內(nèi)時，圖9b中的布局圖對于所需結(jié)構(gòu)化布線連接機柜內(nèi)不同設(shè)備端口的跳接線非常有幫助。然而，圖9c為數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)化布線提供了最大的靈活性，可在交叉連接點將40G(MTP)端口分解為LC雙工端口。在中心配線區(qū)進行交叉連接時，40/100G交換機分解得到的任何10/25G端口可被跳接到任何需要使用10/25G鏈路的設(shè)備。

圖9a:使用面板和分支跳線的端口分支應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計

圖9b:使用連接器模塊和跳接線的端口分支應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計

圖9c:端口分支應(yīng)用的系統(tǒng)設(shè)計

升級數(shù)據(jù)中心至400G

數(shù)據(jù)中心應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)和光收發(fā)器正迅速演變進化。每一個數(shù)據(jù)中心的升級規(guī)劃時間都會因技術(shù)需求、預(yù)算、規(guī)模以及業(yè)務(wù)優(yōu)先級而不同。通過對40/100/400G相關(guān)知識的了解，評估您當(dāng)前的布線基礎(chǔ)設(shè)施，并盡早制定實施計劃，將確保無故障順利的升級。我們將幫您執(zhí)行每一步操作。

相關(guān)鏈接：

人工智能和光纖技術(shù)對數(shù)據(jù)中心的影響

數(shù)據(jù)中心必須關(guān)注周邊安全性

企業(yè)支持?jǐn)?shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)型需要確保安全性和性能

標(biāo)簽： idc idc資訊 安全 服務(wù)器 通信 網(wǎng)絡(luò) 轉(zhuǎn)型

版權(quán)申明：本站文章部分自網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請聯(lián)系：west999com@outlook.com
特別注意：本站所有轉(zhuǎn)載文章言論不代表本站觀點！
本站所提供的圖片等素材，版權(quán)歸原作者所有，如需使用，請與原作者聯(lián)系。