C114通信网  |  通信人家园

技术
2020/1/20 15:14

数据中心Fabric网络已迈入400GE超高速时代--数据中心Fabric网络端口发展趋势分析

C114通信网  

随着大数据、分布式存储、AI和高速计算等业务的飞速发展,数据中心规模急剧增长。IDC 预测全球数据总量2020 年将达到 47 个ZB(1ZB=10亿TB=1万亿GB),2025 年达到 163 个 ZB。服务提供商以及各大企业亟需将现有数据中心网络内部交换系统从10GE、40GE提速到100GE、400GE互联,服务器接入从GE、10GE演进到25GE、100GE,以满足当前数据中心业务高吞吐的发展趋势。

数据中心Fabric网络接入端口发展

在国内,服务器网卡以10GE、25GE为主,Fabric网络接入交换机提供10GE、25GE端口与服务器网卡进行互联;在海外,大型互联网运营商会采用40GE QSFP+、100GE QSFP28接入端口交换机通过一分四线缆与服务器10GE、25GE网卡进行互联,无论哪种互联方式,光模块的电侧都以单通道为主。

2020年开始,国内互联网、运营商的服务器将考虑由25GE网卡切换至50G Serdes网卡,50G Serdes网卡包括50G SFP28和100GE SFP-DD两种网卡,两种网卡光模块以单通道50G serdes为主。在海外,大型互联网、运营商的服务器将会采用100GE SFP-DD网卡,接入交换机可通过400GE QSFP-DD一分四线缆与100GE SFP-DD网卡的服务器互联。

预计112G Serdes在2020年会标准化,未来SFP-112光模块会成为100GE接入的主流,SFP-112光模块电侧和光侧都为单通道112G。

数据中心Fabric网络汇聚端口发展--100GE 汇聚

随着服务器网卡逐步从10GE演进至25GE,接入交换机TOR与服务器互联端口也同步演进至25GE端口与服务器互联,相应的TOR上行汇聚端口则由40GE演进至100GE。典型10GE TOR接入交换机通常为48口10GE接入,6口40GE互联,TOR最大带宽收敛比为1:2。演进至25GE TOR后,典型的TOR接入交换机形态为48口25GE接入,8口100GE互联,TOR最大收敛比降低为1:1.5。此外,对于10GE网卡接入为主的场景,也可以考虑TOR演进至48口10GE接入,6口100GE互联,这样收敛比可达到1:1,网络带宽无收敛。

汇聚交换机统一采用高密度100GE QSFP28板卡进行部署,典型板卡为36口100GE QSFP28、18口100GE QSFP28。Fabric由40GE统一演进至100GE汇聚,整体网络收敛比进一步降低,获得更高的网络带宽。

图1 数据中心Fabric组网

数据中心Fabric网络汇聚端口发展--400GE 汇聚

基于数据中心高吞吐和大带宽的发展趋势,下一代数据中心交换机互联接口将从100GE接口向400GE演进。每一次端口带宽的提升都会带来组网规模的提升、端口管理成本的降低以及组网的HASH效率的提升。

表1:QSFP-DD与QSFP112两种400GE光模块技术的差异对比

1.400GE接口,第一阶段(2020~2023年)

随着QSFP-DD技术的引入,业界进一步讨论400GE端口用于数据中心交换机互联的可行性。400GE QSFP-DD光侧采用8*50Bb或4*100Gb,电侧由8个50GE PAM4物理通道组成。电侧相比前一代16个25GE 的400GE CFP8接口,400GE QSFP-DD存在物理通道数目减半、端口封装变小的优点。由于封装大小与100GE QSFP28一致,400GE QSFP-DD也可以兼容100GE QSFP28模块。虽然400GE QSFP-DD在封装大小上具有技术优势,但每400GE端口功耗仍在15W左右,是100GE QSFP28光模块功耗两倍多。高功耗和高成本等原因导致在2023年以前这个阶段,400GE接口性价比存在不足,400GE端口在数据中心Fabric网络中还无法进行规模部署,因而在此期间,100GE QSFP28仍会作为数据中心交换机主要互联端口。

2.400GE接口,第二阶段(2023年以后)

预计在2020年会有112G Serdes Phy产品推出,2021-22年之间支持112 Serdes的400GE端口的交换芯片预计也会面世。对比8通道的400GE端口,物理通道数据进一步减半,变为4通道,功耗降低两至三倍。随着100GE Serdes成本进一步降低,4通道的400GE端口预计在2023年后进入规模商用的窗口期,数据中心交换机互联端口将从100GE接口演进至4通道112G Serdes 400GE QSFP112。

中兴通讯一直密切关注数据中心Fabric网络接入、汇聚端口的发展趋势,推出交换大容量、超低时延的25GE TOR交换机产品以及超大容量、高密度100GE、400GE端口的汇聚交换机,同时提供丰富的数据中心特性、电信级的可靠性和可扩展性,配合高性能的网络智能控制器为客户提供高性能,高品质,高可靠的新一代数据中心网络解决方案。

给作者点赞
0 VS 0
写得不太好

免责声明:本文仅代表作者个人观点,与C114通信网无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本站证实,对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。

热门文章
    最新视频
    为您推荐

      C114简介 | 联系我们 | 网站地图 | 手机版

      Copyright©1999-2020 c114 All Rights Reserved | 沪ICP备12002291号

      C114 通信网 版权所有 举报电话:021-54451141