技術(shù)探討 | 康寧光通信：驅動(dòng)下一代數據中心的技術(shù)

  ICCSZ訊 在過(guò)去十年中，技術(shù)的迅速發(fā)展不僅導致了數據的爆炸式增長(cháng)，而且導致了前所未有的對數據中心的依賴(lài)。虛擬化、物聯(lián)網(wǎng)設備和5G等顛覆性技術(shù)的出現，正整合成巨大的帶寬，這就要求數據中心迅速發(fā)展，以滿(mǎn)足不斷升級的新需求，并支持對延遲敏感的通信。

  數據中心經(jīng)營(yíng)商需要引進(jìn)新技術(shù)，并為未來(lái)的容量需求作出規劃，以便為客戶(hù)提供持續穩定的服務(wù)，并方便地滿(mǎn)足客戶(hù)不斷增長(cháng)的需求。確保數據中心的未來(lái)發(fā)展需要新技術(shù)的智能設計和啟用。

  目標考慮以確保未來(lái)的設計

  數據中心和企業(yè)網(wǎng)絡(luò )設施目前正承受著(zhù)不斷的壓力，要求它們?yōu)槲磥?lái)提供容量更高、可靠性更高、具有良好技術(shù)可靠性的系統。在滿(mǎn)足這些需求方面，高數據速率可擴展性、降低路徑和空間利用率、低延遲以及易于測試和安裝都是至關(guān)重要的。

  對產(chǎn)能的需求不斷增加。由于沒(méi)有為未來(lái)的容量需求進(jìn)行規劃，數據中心運營(yíng)商面臨著(zhù)“死于接駁線(xiàn)”的風(fēng)險，不斷在同一空間增加容量的新光纜。這種做法在增加能力的同時(shí)，實(shí)際上降低了數據中心滿(mǎn)足未來(lái)需要的長(cháng)期能力。將來(lái)將沒(méi)有房間或空間來(lái)增加更多的電纜，數據中心運營(yíng)商將需要徹底檢修該設施的整個(gè)電纜基礎設施。

  數據中心運維人員需要通過(guò)數據中心內的接入點(diǎn)(POP，point-of-presence)房間了解設施之間的吞吐量。在這種互連中，密度是關(guān)鍵，容量是必需的。重要的是要利用在一條線(xiàn)纜內提供高容量的選項。一根高芯數主干光纜(HFC)可以由1728芯光纖組成，現在的極限密度光纜可以由3456芯光纖組成，在減少外部管道的使用的同時(shí)，提供了未來(lái)可用的容量。

  下一代的技術(shù)是什么？

  展望未來(lái)，數據中心的經(jīng)營(yíng)商必須開(kāi)始探索技術(shù)方案，以應付日益增長(cháng)的容量需求。

  垂直空腔表面發(fā)射激光器(VCSEL)長(cháng)期以來(lái)一直支持在數據中心低成本部署多模光纖。10G和25G通道可以通過(guò)QSFP (quad small form-factor pluggable)收發(fā)器并行運行，以有效地實(shí)現40G和100G鏈路，適用于4個(gè)獨立的光纖通道傳輸。短波分復用(SWDM)和雙向復用(BiDi)可以最大限度地利用OM3/4現有的基礎設施，但是它們不支持多光纖通道的傳輸。400G的路線(xiàn)圖是存在的，距離通常小于150米，通常將它們放在數據中心活動(dòng)的服務(wù)器區域內。

  當連接距離較大時(shí)，單模光纖提供了更好的選擇。在單模光纖中有兩種可用的收發(fā)器樣式，單工和并行。密集或粗波分復用(DWDM, CWDM)可以提供高達10公里的高水平通信。雖然這些收發(fā)器的成本正在降低，但其成本仍是平行單模4通道(PSM4)的數倍，PSM4可提供長(cháng)達2公里的距離。對于大型數據中心園區，PSM4是最受歡迎的選擇，它要求提高設備連接光纖的數量，從而達到極值的光纖密度。

  在數據中心行業(yè)中，傳統的3層交換模型正讓位給2層的脊葉(Spine-and-leaf)架構。Spine-and-leaf架構有助于加快數據在網(wǎng)絡(luò )中的物理鏈接之間的移動(dòng)，顯著(zhù)減少訪(fǎng)問(wèn)數據時(shí)的延遲。每個(gè)脊柱交換機都連接到每個(gè)葉交換機，由于其高密度，在需要時(shí)可以方便地部署額外的電纜。對于云服務(wù)商來(lái)說(shuō)，Spine-and-leaf架構越來(lái)越成為網(wǎng)絡(luò )架構的選擇，因為它是一個(gè)可大規模伸縮的、面向未來(lái)的基礎設施。

  盡管spine-and-leaf架構提供了更智能、更快的系統，但遷移極大地增加了數據中心園區中服務(wù)互連所需的光纖數量。就在幾年前，校園網(wǎng)的標準光纜是864芯，而今天，普通光纜已經(jīng)是1728芯。甚至更高的光纖數，如3456芯，現在都敷設在標準管道系統內。極高密度的光纜提供更容易和更快的安裝，個(gè)別纖芯發(fā)生故障時(shí)更快的光纜通道恢復，減少停機時(shí)間。

  總之，這些技術(shù)使數據中心運營(yíng)商能夠優(yōu)化連接密度，使下一代架構能夠規劃未來(lái)的容量。

  現在實(shí)現這些技術(shù)有多重要？

  如果數據中心的管理人員不能采用現有的新技術(shù)或預先提供的服務(wù)，他們很快就會(huì )發(fā)現自己落后于競爭對手。通常，這不是安裝現在實(shí)際的光纜，而是在數據中心內設置空間和管道的冗余。

  當您處于數據中心的規劃和設計階段時(shí)，考慮設備的預期壽命和端點(diǎn)容量非常重要。技術(shù)已顯示出其迅速變化和增加需求的能力。電信公司提前計劃，通常預測“第一天、第二天、第N天”，然后將其加倍，以解決未來(lái)的擁塞問(wèn)題，這一概念對數據中心運營(yíng)商也很重要。

  在遷移到更高速度時(shí)，考慮到電纜的壽命，并選擇確?；A設施能夠支持所有網(wǎng)絡(luò )架構，速度達到400G，這將確保數據中心能夠輕松地滿(mǎn)足未來(lái)的需求。如果沒(méi)有真正的理由拖延，那就不要拖延。

      作者：康寧光通信技術(shù)銷(xiāo)售經(jīng)理Clive Hogg