从10G/25G到100G:新一代数据中心解决方案彩民之家

2019-10-12 02:45 来源:未知

•品牌选择: 1Gbps市场主要被Broadcom和英特尔占据,10Gbps市场正在吸引拥有忠实客户群的供应商加入,例如光纤通道服务器连接供应商Emulex和 Qlogic,以及InfiniBand服务器连接供应Mellanox。因此,服务器供应商需要想办法来适应不同客户的品牌需求。

【科技云报道原创】

25G-SR 100m SFP28光模块

10Gbps的服务器迁移:我们在哪里?

自2000年首次亮相以来,10G以太网交换机今年首次损失市场份额。这是因为服务提供商和超大规模客户逐渐开始部署更快的带宽40G和100G交换机。从2016年下半年起,40GbE数据中心开支出现下滑,全年的100GbE支出持续增长。

Gbps高达70m。该模块的设计目的是使用一个标称波长为850nm的多模光纤系统。电气接口使用20个接触边缘类型的连接器。

• 价格太高: 从典型的数据中心部署的情况来看,只有当服务器需要超过5个1Gbps连接(如图1所示),将服务器连接到10Gbps以太网才能够提供优于1Gbps的价格优势。然而,存在一个问题,这些情况都是假设10Gbps以太网交换机位于核心。40Gbps和100Gbps速度的使用(目前尚未广泛使用)可能会是价格的转向点。

Dell'Oro预计,随着400Gbps光纤速度成为现实,将成为下一个主要的网络速度目标。

3:端口密度更高;

• 人们对1Gbps的持续兴趣: 对于想要隔离某种类型的流量(例如管理)以确保更好的带宽控制或者安全性的IT经理而言,1Gbps速度仍然非常具有吸引力。我们观察到,很多基于 Romley的服务器产品(来自惠普、IBM和戴尔)都是集成了四端口1Gbps连接或者混合两个端口1Gbps和两个端口10Gbps,这表明客户对 1Gbps仍然保持着兴趣。

IDC数据中心网络研究主管Brad Casemore表示,转向更高带宽GbE交换机是受超大规模云计算和电信运营商推动,他们需要更快更有效的设备用于其大规模数据中心。

25GbE技术为数据中心运营商带来的最大的优势是在1U面板的空间限制下,能够最大化带宽和端口密度。它也能采用25Gb/s单通道物理层技术实现100GbE。

这种迁移最终将推动以太网交换机的更新,并将在未来五年内为供应商创造估计500亿美元的收入,然而,10Gbps的过渡一直很缓慢,它与1Gbps走的不同的路径。

Spectrum-2可提供拥有高达16个400GbE端口、32个200GbE 端口、64个100GbE端口和128个50GbE 与25GbE 端口,能够实现一系列增强功能,包括提升灵活性和端口密度,从而可以针对云、超大规模、企业级数据中心、大数据、人工智能等多种应用进行优化,构建多个交换平台。

25G以太网根据IEEE 802.3by协议制定,可实现3到5米的铜双轴线以及100米的多模光纤传输,旨在满足更多客户的需求,即10G以太网的速度标准满足不了大中企业网络流量高速增长的需求,而100G速度标准又太高,有些浪费,因此25G以太网标准的出现正好弥补了两者的不足。

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面对人工智能、云计算的迅猛发展,数据量持续呈指数增长,传统的摩尔定律似乎已经失效,无法满足日益增长的网络和数据传输需要。由物联网和大数据等趋势所推动的数字流量,在未来几年将会有两位数甚至三位数增长,构成网络的基础技术必须相应改变。由此可以预见,新一波互联网基础设施大规模升级换代时代正在来临。

25G虽然相对于其他拥有一定的优势,但是,不同的场景中选择合适的速率就好。不必强求布置,以免得不偿失。

•协议选择: IT经理们仍然在评估10Gbps光纤通道以太网(FcoE)以融合其存储区域网络(SAN)和以太网流量,这可能会延迟10Gbps的采购。

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相比现有的40G标准,25GbE技术价值已经十分明显。25GbE为机架服务器的带宽连接提供了更大的端口密度和更低的单位成本。对于要求终端高吞吐量的应用来说,25G使用2条通道达到50G相比使用4条通道实现40,无论在连接性能还是物理通道效率上,无疑都是一个更好的选择。

本文将介绍10Gbps服务器迁移当前的状态,并探讨影响这种迁移的因素。然后,我们将讨论促进迁移的催化剂以及10Gbps成为主流服务器网络选择的最佳时机。

在数据中心中我们需要有更多高密度的以太网交换机支持万兆服务器部署。在数据中心汇聚层,我们可以看到40G以太网能够更经济、有效地发挥作用,所以被广泛接受。

这款25G-LRSFP28光模块是一款支持25Gbps数据速率并且支持热插拔的SFP28封装光模块。它是一种短距离数据的高性能模块,支持通信和互连应用,25.78125 Gbps传输距离高达10公里。本模块主要是利用标称波长1310nm单模光纤系统的运作。光接口采用双LC插座。模块体现了易飞扬通信技术成熟的电路和技术,并提供可靠、高效、持续的服务。

五年多以来,10Gbps服务器网络端口的出货量并不是很可观。我们预计在2012年中期,10Gbps端口被集成到不到20%的服务器中,而1Gbps端口普及率已经超过50%。为什么10Gbps的迁移速度这么慢?我们认为这主要取决于以下五个因素:

而数据中心架构则是以400GbE这类高带宽设备为载体,零丢包、可预测性、低延迟、低功耗,将成为业界公认的技术标准。

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• 10G Base-T还没有准备好: 10G Base-T技术允许10Gbps以太网在双绞线上运行,但目前该技术还不能提供足够低的功耗和延迟性。例如,目前10G Base-T功耗约为10米距离每端口2.0瓦,而如果使用1G Base-T的话,我们相信只需要小于1.0瓦。另一种技术SFP DAC(直连式铜)被用来克服10G Base-T的问题,但对于大规模部署,这种技术非常昂贵。

40GbE-100GbE仍是市场主流 400GbE将成为下一个网络速度目标

5:所需的ToR交换机和线缆数量更少;

在过去十年中,千兆以太网一直是占主导地位的服务器网络选择。自21世纪初以来,超过2亿个的1Gbps服务器端口出货量足以证明这一点。然而,随着英特尔推出新的Romley服务器平台,虚拟化的快速普及,以及大数据等技术的出现,都推动着我们迁移到万兆以太网。

在交换机方案的选择上,数据中心的运营者们会寻找灵活的解决方案,满足他们的吞吐量需求,并降低每位传输成本。许多商用以太网交换机ASIC都针对吞吐量或灵活性进行了优化,从中取得性能的平衡。

25GbE使用四根光纤和成对铜缆并行的方法, 通过4个25-Gbit/s通道实现100G的以太网传输速率。

现在100GbE进入快速发展时期,正在取代传统的40GbE基础设施。从整个市场来看,目前仍处于向100GbE转型的初级阶段。私有云、企业和运营商网络还没有规模采用,标准服务器上行链路对100GbE连接也没有直接的需求。

2:是10G以太网性能的2.5倍;

例如,业界会需要基于硬件的遥测功能,用来提供网络和缓冲器状态的实时可视性。许多解决方案缺乏这种高级功能,或在降低带宽能力时才能提供该功能。除了吞吐量外,所涉及的电力预算也将成为关键,总体成本也是如此。采用模块化的方法构建交换机可以实现所有这三个指标,并能通过可配置性来匹配特定端口数、速度或扇出要求。

25G-SR SFP28光模块是一个单通道、可插拔的光纤SFP28光模块,用于25千兆比特以太网和Infiniband EDR应用。它是一种高性能的短距离数据通信模块使用OM3纤维或使用OM4,在25.78125Gbps上运行的互连应用程序高达70m纤维。该模块的设计目的是使用一个标称波长为850nm的多模光纤系统。电气接口使用20个接触边缘类型的连接器。该光学接口采用双相LC插座。

灵活性、可用性、经济性 以太网交换机三大考量因素

当服务器速率开始从10G往更高速率迁移时,当前10GE的光纤等基础组件都是已经建好的,在升级时,切换40GE时将会造成很大的资源投入,而又无法保护原有投资,但是25GE完全兼容10GE的相关物理标准,能够实现快速的切换,保护原有的投资。所以,从资源投入和成本来看,25GE会是服务器升级的最佳选择。

在市场中,一些像Mellanox、博通等设备厂商都试图通过打造更具灵活性、经济性的交换机,以满用户对于高带宽设备需求。Mellanox在今年7月正式推出拥有超高可扩展能力的200G和400G开放式以太网交换机解决方案——Spectrum-2。

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更多25G以太网资讯,请访问易飞扬通信(gb.gigalight.com)

戴尔网络首席技术官John D’Ambrosia曾表示,以太网的发展其实是依赖于整个IT生态圈的努力。服务器领域正处在向万兆的演进过程中,需要把万兆网卡和服务器集成在一起。

为什么是25G?

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在过去的几年中,数据中心的10G风靡一时,在以太网中有着不可动摇的地位。但是,在短短的几年间,互联网 推动了云计算、大数据、物联网等的快速发展,对带宽越来越高的需求,因此,常规低速率升级是一种必然的趋势。广为人知的以太网升级路径是10G-40G-100G。然而一项新的调研报告表明,最新的服务器升级路径将是10G-25G-100G,甚至未来可升级到400G。

同时,Spectrum-2还支持大量遥测功能,为操作人员提供了全面的网络可见性,并能对操作的各方面进行监控、诊断和分析。

SFP28有源光缆是直接连接光纤组件的SFP28连接器。它们适用于很短的距离,并提供一种成本效益的方式连接在机架和相邻的机架之间。

Mellanox亚太区市场开发总监刘通认为,网络也需要去赋能,要让网络承担更重要的职责,传统数据中心架构也在悄然地进行着变革。原来以CPU为核心的数据中心,正在向以数据为核心的数据中心架构转移。

25Gbps 850nm 多模 SFP28 AOC有源光缆

根据市场研究公司Dell'Oro Group最新预测显示,云数据中心将在网络下一轮大跳跃中发挥重要作用,推动100Gbps过渡至400Gbps,进而对整个以太网交换机和数据中心市场产生积极影响,2021年以太网交换机市场将达到140亿美元。

该模块集成了Gigalight技术,经过验证的电路和VCSEL技术,提供了可靠的长时间生命,高性能,和一贯的服务。

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  • 直连铜缆(DAC)实现的10GbE带宽的2.5倍。

越往核心走,带宽的压力越大,因为所有的数据都会从边缘汇聚到核心管道。这就要考虑整个网络和基础设施的配置问题,包括虚拟化服务器、对应的数据流量以及相应的成本、能耗等。成本和可靠性的考虑才使得以太网能够不断地发展。

6:成本更低、功耗更小;

近年来,数据中心以太网交换机发展十分强劲,公共云、私有云和混合云的客户在以太网交换机方面支出庞大。根据Crehan Research公司的统计,2016年品牌数据中心以太网交换机销售超过100亿美元,创下了自2013年以来最强劲的市场增长速度。其中40GbE和100GbE交换机是主要的市场动力,总收入超过十亿美元。

25G比40G具有显著的性能优势

模块化架构意味着系统不会产生不必要的能力过剩,并且可以将适当的I/O组合分配给任何级别的交换机。因此,与交换机设计相关的功耗和成本都较低。此外,客户可以获得应对不同案例所需的I/O和容量可配置性。

什么是25G以太网?

总结来说:25G以太网的优势以下几点:

7:与100G以太网标准相辅相成。

25GE SFP28无源铜缆可为客户提供25Gb/高带宽的数据互联能力,它符合IEEE P802.3by Ethernet standard and SFF-8402 SFP28;可提供支持1米到5米的距离范围,该产品广泛应用于数据中心或超算中心系统场景中.

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4:节省资本支出、节省运营支出;

1:最佳输入/输出(I/O)性能和光纤容量;

gss-mdo250-xxxc是一个单通道、可插拔的光纤SFP28,用于25千兆以太网和Infiniband EDR应用。它是一种高性能模块,用于短距离数据通信和互连应用,使用OM4纤维,使用OM3纤维或100米,运行于25.78125

25GE SFP28 DAC直连无源铜缆

25G-LR 1310nm 10km SFP28光模块

25GbE标准使用双轴铜缆,其各串行器/解串器(SerDes)通道的性能比现有的10G和40G提高了2.5倍。50G以太网连接使用2条以25 Gb/s速率运行的交换机或网卡SerDes通道,比40G多传输了25%的宽带,而且只使用了4根双轴铜缆,是40G所用的一半。使用单个交换机/网卡SerDes通道,25GbE连接所提供的带宽是使用同等数量的SFP

25G产品有哪些?

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