康宁光通信：800G时代即将到来，数据中心运营企业该作何准备？

800G时代到来的速度其实比我们想象的还要快,而关于800G,数据中心运营企业需要了解什么,本文将带来一些观点。

随着人们对游戏、音乐和电影流媒体服务需求的增加,以及机器学习和人工智能(AI)等数据密集型应用的兴起,种种因素引发带宽需求激增。这些发展动态给超大规模数据中心、以及企业和托管数据中心带来了挑战——因为除了增加容量和降低延迟等需求之外,他们还必须在扩建过程中将气候目标和其他可持续发展因素纳入考虑之中。

虽然400G以太网光收发器主要用于超大规模数据中心,同时许多企业业务目前的运行速率仍保持在40G或100G,但数据中心的连接方式已经逐渐向800G迈进。问题不在于数据中心运营企业是否需要升级网络来满足日益增长的带宽需求,而是何时升级,以及如何升级。

好消息是,借助灵活的架构,数据中心运营企业只需做出细微调整,就可以从100G升级到400G,乃至升级到800G。本文中,我们将为数据中心运营企业带来一些他们需要了解的内容。

网络设计日益复杂

数据速率越大,解决方案和产品也就越复杂。对于网络运营企业来说,跟踪并选择能够满足其需求的最佳技术和网络组件往往是一项挑战。在网络扩展过程中,他们一方面需要增加带宽,而另一方面却缺乏足够的空间来容纳额外的机架和框架,或者无法承担由此产生的费用。

因此,网络设备供应商不断致力于开发新的解决方案,以期在相同的空间内放置更多设备,并在保持网络设计可扩展性的同时尽量降低复杂性。

要想降低复杂性,其中一种方法是提高现有交换机架构(高基数ASICS)的使用效率。例如,32端口交换机的带宽为12800 Gb/s(32 x 400G),但当传输速率提升至800G时,带宽可高达25600Gb/s。这些高速端口可以轻松地拆分较小的带宽。这样不仅可以提高运行能效,还可以增加封装或端口密度(32x400G=128x100G)。

这样做并非为了让每个端口都充分利用800G带宽,而是为了满足终端设备的带宽要求。例如,将带有4个200G端口的Spine-Leaf连接或带有400G端口的Leaf-Server连接拆分为8个50G端口运行,这样能够大幅提高网络能效。目前,多种解决方案和新的收发器接口都可以用于实现这一目标。

LC双工连接器和MPO/MTP®连接器(12芯)常用于传输速率为10G、40G和100G的网络。对于数据速率更高(如400G和800G及以上)的网络,往往采用其他连接器类型,例如MDC、SN和CS(超小型连接器),以及单排16芯光纤或24芯光纤的MTP/MPO连接器(2排12芯光纤)等。

端口分线应用能够提高可持续性

除了提高高速端口的利用率和相关端口的密度,端口分线应用还能够对网络组件和收发器的功耗产生积极影响。

用于QSFP-DD的100G双工收发器的功耗约为4.5瓦,而400G并行光收发器在分线模式下作为4个100G端口的运行时,每个端口的功耗仅为3瓦。这相当于节省了30%的成本,此外,还可以在空调/制冷和交换机机箱功耗方面实现节约,同时帮助节省空间。

对网络架构的影响

除了选择细粒度、可扩展的主干设备之外,为未来升级规划足够的光纤储备或在尽可能减少更改工作量的基础上实施扩展同样至关重要。

有了足够的光纤储备,只需更换少量组件即可实现网络调整:例如,可以通过将MPO/MTP转LC模块和LC双工跳线替换为MTP适配器面板和MTP跳线,实现从10G到40/100G或400/800G的升级,而无需对主干(光纤设备)进行任何更改。

以最低公倍数作为基础时,可扩展使用主干或干线布线。对于Base-8布线,在此基础上可以映射“xR4”或“xR8”收发器型号。因此,这种类型的布线既适用于当前技术现状,又支持未来发展。

模块化的光纤配线架还支持不同的技术的混合使用,同时只需几个简单的步骤就可以集成新的连接器接口(超小型连接器)。目前有多个端接选项,包括:8芯、12芯、24芯和36芯光纤模块。同时,由于采用抗弯曲光纤,布线基础设施的耐用性、可靠性和故障保护性能得到大幅提升。

有准备才会有回报

对于大多数企业数据中心运营来说,将数据速率提升至400G或800G并非朝夕之事,但带宽需求正在快速增长。400G和800G收发器的销量正呈现上涨趋势,未雨绸缪对运营企业来说是一件百利而无一害的事情,有助于避免在时间紧迫的情况下被动升级。数据中心运营只需对设施稍作更改就可为升级为400G和800G做好准备,从而更好地迎接未来。