近年來，為應(yīng)對(duì)流量和數(shù)據(jù)的指數(shù)級(jí)增長，數(shù)據(jù)中心已經(jīng)進(jìn)入100G時(shí)代。此外，為了更有效地提供AI、VR/AR、4K視頻等云端服務(wù)，全球范圍內(nèi)大量建設(shè)云數(shù)據(jù)中心等大規(guī)模100G數(shù)據(jù)中心。100G云數(shù)據(jù)中心作為高效的新型數(shù)據(jù)中心，對(duì)其基礎(chǔ)設(shè)施提出了更高的要求。本文將帶您了解100G云數(shù)據(jù)中心內(nèi)部互聯(lián)互通的有效解決方案。

100G云數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)

云數(shù)據(jù)中心是基于云計(jì)算的新型數(shù)據(jù)中心，計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)資源松耦合，各種IT設(shè)備完全虛擬化，高度模塊化、自動(dòng)化、綠色節(jié)能。云數(shù)據(jù)中心通常由云提供商擁有和管理，為許多不同的組織提供高性能計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)資源和服務(wù)，他們可以通過網(wǎng)絡(luò)訪問這些資源和服務(wù)。因此，云數(shù)據(jù)中心通常規(guī)模非常大，在資源分配、運(yùn)行效率、靈活性和可擴(kuò)展性方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。

100G云數(shù)據(jù)中心架構(gòu)

隨著 100G 以太網(wǎng)的興起，許多云數(shù)據(jù)中心都升級(jí)到 100G，以通過更高的帶寬和端口密度來提高數(shù)據(jù)吞吐量。為了更好的數(shù)據(jù)交換和吞吐能力，100G 云數(shù)據(jù)中心采用扁平的 spine-leaf 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，包括 Spine Core、Edge Core 和 ToR。100G云數(shù)據(jù)中心不同層之間的連接，傳輸速率和距離各不相同，如下圖。

100G 云數(shù)據(jù)中心的要求

為了提升數(shù)據(jù)處理能力，100G云數(shù)據(jù)中心對(duì)其基礎(chǔ)設(shè)施提出了更高的要求：高速、高密度、低功耗、高可用。

• 高速：由于數(shù)據(jù)中心流量的爆發(fā)式增長，需要100G及以上的高速設(shè)備來解決海量數(shù)據(jù)傳輸需求。
• 高密度：云數(shù)據(jù)中心通常很大，需要節(jié)省機(jī)架空間以降低建設(shè)和擴(kuò)展成本。因此，需要高密度設(shè)備，例如具有更多端口的交換機(jī)和緊湊型收發(fā)器，以在增加傳輸容量的同時(shí)減少所需的交換機(jī)數(shù)量。
• 低功耗：較低的功耗可以有效節(jié)省能源，并由于更好的散熱確保正常運(yùn)行。
• 高可用性：100G云數(shù)據(jù)中心需要具備高可用性的設(shè)備，例如面向未來的可插拔模塊，以支持未來的數(shù)據(jù)中心升級(jí)。

100G云數(shù)據(jù)中心解決方案

為促進(jìn)云提供商業(yè)務(wù)增長，以下是一些適用于 100G 云數(shù)據(jù)中心內(nèi)部連接和互連的有效解決方案。

ToR 交換機(jī)和服務(wù)器之間的連接

這種情況下，傳輸距離一般小于5m，數(shù)據(jù)速率為10G/40G。合適的解決方案是 10G/40G DAC/AOC。DAC在成本、功耗、散熱方面表現(xiàn)更好，而AOC則具有重量輕、傳輸距離遠(yuǎn)、安裝維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于 100G 云數(shù)據(jù)中心的短距離傳輸，10G/40G DAC 是一種更具成本效益的解決方案。

Edge Core 和 ToR 之間的連接

除了支持 100 米傳輸?shù)?100G QSFP28 AOC 外，100G QSFP28 SR4 收發(fā)器和MTP/MPO 電纜也可用于此連接。與 100G QSFP28 SR4 相比，100G AOC可以提供更低的成本和功耗。然而，除了支持更遠(yuǎn)的傳輸距離外，100G QSFP28 SR4 還具有額外的數(shù)字診斷功能，從而在接收靈敏度方面表現(xiàn)出眾。

Spine Core 和 Edge Core 之間的連接

對(duì)于Spine核心交換機(jī)和邊緣核心交換機(jī)之間的連接，100G QSFP28收發(fā)器有多種類型可供選擇，以滿足不同的傳輸距離要求。此外，一些 QSFP28 收發(fā)器基于 PAM4 技術(shù)，可以最大限度地減少光信號(hào)衰減，同時(shí)將數(shù)據(jù)速率提高一倍，使其成為 100G 云數(shù)據(jù)中心的高效且具有成本效益的解決方案。

Core Router 和 Spine Core 之間的連接

該連接屬于超長傳輸距離的數(shù)據(jù)中心互連（DCI）。推薦的100G DCI方案為100G相干方案和100G PAM4 DWDM方案。相干光學(xué)是長距離傳輸（80km-1000km）的理想選擇。采用明線系統(tǒng)的100G PAM4 DWDM QSFP28在80km DCI網(wǎng)絡(luò)中更加經(jīng)濟(jì)便捷。

結(jié)束語

本文針對(duì) 100G 云數(shù)據(jù)中心的不同連接場(chǎng)景給出了多種解決方案，各有優(yōu)缺點(diǎn)。云提供商可以根據(jù)自己的具體需求在其中進(jìn)行選擇。希望 100G 云數(shù)據(jù)中心解決方案對(duì)您有所幫助。