100 Gigabit Netzmigration: Ein notwendiger Fahrplan für die Rechenzentren der kommenden Zeit

Angetrieben von den Bandbreitenanforderungen öffentlicher und privater Cloud-Übertragungs- und Datenbankdienstanbieter, erlebte 100 Gigabit einen bemerkenswerten Aufschwung, der die Weiterentwicklung von Netzwerken zu einem wichtigen und notwendigen Trend machte. Dieser Artikel vergleicht die Entwicklungspfade von 10-Gigabit-25-Gigabit-100-Gigabit- und 10-Gigabit-40-Gigabit-100-Gigabit-Netzwerken, um Kunden bei der Entscheidungsfindung für Netzwerk-Upgrades zu unterstützen.
 

NETZAUSBAU VON 10G-40G-100G:

Obwohl 100 Gigabit die spätere Hauptentdeckung bei den Geschwindigkeiten für große Datenbanken ist, kann 40 Gigabit immer noch Bestand haben und in der Branche überleben. Beliebte Branchen mit Rechenzentren der Ebenen 2 und 3, die nur geringe Anforderungen an die Dichte und knappe Budgets haben, können die 40-Gigabit-Struktur mit 10-Gigabit-Servicegeschwindigkeiten als bestehenden Baustein effizient nutzen.

EINE ANALYSE DES 40G-NETZES: WIE WÄCHST 40GbE?

40GbE wurde 2008 eingeführt und 2010 verabschiedet. Es ermöglicht die Übertragung von Ethernet auf QSFP+ mit 40 Gigabit pro Sekunde. Für mittlere und kleine Unternehmen werden 40-Gigabit-Switches als Core-Switches eingesetzt. Datenzentren hingegen fungieren als Leaf-Switches. Obwohl 40 Gigabit in der Industrie schon seit einiger Zeit im Einsatz ist, stößt seine Entwicklung auf Probleme. Im Gegensatz zu 40 Gigabit hat 100 Gigabit eine hervorragende technische Lösung, Standardforschung und Fortschritte in der industriellen Kette.

MIGRATIONSPFAD DES 10G-40G-100G-NETZES:

In Anbetracht der von uns verwendeten optischen Transceivermodule kann ein Migrationspfad jedoch sehr kostspielig sein. Für den Migrationspfad 10G-40G-100G werden wir ein 10-Gigabit-Verkabelungssystem verwenden. Wir haben 40-Gigabit-QSFP+-Module mit 4 ausgerichteten 10-Gigabit-Kanälen und 100-Gigabit-QSFP+-Module für einen ausgerichteten Kanalstandard von 10 x 10 Gigabit entwickelt. Da die Basis einer Kanalrate bei 10 Gigabit liegt, erfordert der Migrationspfad von 10G-40G-100G andere Fasern, was zu einer komplexeren Verkabelung und höheren Preisen führt.

Wenn wir hingegen QSFP-Module in der Langstreckenkommunikation verwenden, wie das QSFP+ LLR4-Glasfasermodul, werden vier 10-Gigabit-Kanäle über WDM (Wellenlängenmultiplexing) in einer Glasfaserverbindung zusammengeführt. Aus diesem Grund ist der Preis für QSFP-Glasfasermodule hoch, insbesondere für 40-Gigabit-Glasfasern mit einer großen Kommunikationsreichweite wie QSFP+ ER4. Dies erhöht auch die Kosten für ein 100-Gigabit-Netzwerk-Upgrade.

MIGRATION VON 10G-25G-100G-NETZEN:

Rechenzentren werden in einem außerordentlichen Tempo erweitert, was den Bedarf an größerer Bandbreite zwischen den Switches und Servern erhöht. Die Ethernet-Industrie und die Netzwerkbranche migrieren von 10 Gigabit zu 25 Gigabit, was für Server-zu-TOR-Verbindungen von besonderem Interesse hinsichtlich Dichte, Preis und Leistung ist.
 

EINE ANALYSE DES 25G-NETZES: WIE WÄCHST 25GbE?

Unternehmen wie Microsoft, Google, Mellanox, Arista usw. haben 2014 25G-Ethernet für die Vernetzung von TOR-Servern vorgeschlagen und eingeführt. Wir verwenden häufig 25-Gigabit-Netzwerk-Switches, um Endgeräte und Server miteinander zu verbinden, wodurch die Verbindungsgeschwindigkeiten höher sind als bei 10 Gigabit, ohne dass die Kabelverbindungen erhöht werden müssen. Da wir mit dem erfolgreichsten und schnellsten Entwicklungspfad der Netzwerkbandbreite voranschreiten, können keine Änderungen an der Konfiguration die Kosten und den Stromverbrauch senken.
 

MIGRATIONSPFAD DES 10G-25G-100G-NETZES:

Die Geschwindigkeit eines einzelnen 25-Gigabit-Kanals entspricht der 2,5-fachen Kommunikationskapazität von 10 Gigabit. In einem 100-Gigabit-Netzwerk benötigen wir dagegen nur vier Kanäle mit 24-Gigabit-Glasfasermodulen, um den Modus 4 x 25 Gigabyte zu erreichen. Mit der Entwicklung der Ethernet-Industrie und der Festlegung eines Weges zu übermäßigen Netzwerkgeschwindigkeiten wie 200 Gigabit und 400 Gigabit hat sich die Aufrüstung von 25G-100G als notwendiger Fahrplan für die Rechenzentren der kommenden Zeit entwickelt und wird die Glasfaserverbindungen erheblich schützen. Allerdings wird dieser Weg die aktuelle 10-Gigabit-Ausrüstung in der Einrichtung entfernen. Diese Bewegung hat den Gesamtsystemumsatz um das 2,5-fache mit geringen zusätzlichen Kosten erhöht, weshalb 100-Gigabit-Switches und 25-Gigabit-Server in großen Rechenzentren populär geworden sind und die früheren 40-Gigabit-Switches und 10-Gigabit-Server mäßig ersetzen.

EIN VERGLEICH DER NETZMIGRATIONSPFADE: WARUM 10G AUF 20G ERWEITERN?

Vor der Veröffentlichung von 25G-Ethernet-Details haben wir in erster Linie einen Upgrade-Pfad von 10G-40G als Alternative für Dienstanbieter, Unternehmen und skalierbare Rechenzentren über 10G-Ethernet hinaus angenommen. Mit der Entwicklung von 25G-Ethernet hat der Upgrade-Pfad von 25G-100G jedoch an Bedeutung gewonnen. Wie können wir zwischen dem Aufrüstungspfad von 25 Gigabit und 40 Gigabit unterscheiden? Kann ich 10 Gigabit auf 25 Gigabit aufrüsten?

Wir können einige offensichtliche Vorteile im Migrationsverfahren von 10G-25G-100G im Vergleich zum Migrationspfad von 10G-40G-100G feststellen.

• KOSTENEFFEKTIV: Der Migrationspfad von 25G-100G kann Betriebsausgaben (OPEX) und Investitionsausgaben (CAPEX) durch rückwärtige Anpassungsfähigkeit für Investitionssicherheit und perfekte Migrationen mit konstanter Wiederverwendung der aktuellen Verkabelungsarchitektur ohne teure und komplizierte Änderungen einsparen.
• EFFIZIENT: Die einspurige 25-Gigabit-SERDES-Technologie, die wir bei 100-GbE- bis 25-Gigabit-Verbindungen einsetzen, ist die gleiche wie bei 40-Gigabit- bis 10-Gigabit-Verbindungen. Die Leistung steigt jedoch um das 2,5-fache, was den Stromverbrauch und den Preis pro Gigabit deutlich senkt.

• EXZESSIVE DICHTE: 25GbE bietet eine höhere System- und Portdichte als die entsprechende 40-Gigabit-Lösung. Der Migrationspfad von 25G-100G bietet durch die vollständige Nutzung von Schaltschrankkapazitäten einen niedrigeren Preis pro Bandbreiteneinheit als der Upgrade-Pfad von 40G-100G.

Fazit:

Denken Sie bei der Auswahl eines Migrationspfads an Ihre zukünftige Expansion und den Umfang Ihres Unternehmens. Für die wachsenden Anforderungen des Netzwerks und die laufenden Vorteile ist die Aufrüstung von 25 Gigabit auf 100 Gigabit der ideale Weg. Es ist jedoch unnötig, einen Migrationspfad von 10G-25G-100G anzustreben, wenn ein 40-Gigabit-Netzwerk implementiert ist und das bestehende Netzwerk Ihren Anforderungen entspricht. Durch die Bereitstellung zusätzlicher Bandbreite und übermäßiger Portdichte bei sinkendem Preis und Stromverbrauch macht der Migrationspfad 10G-25G-100G natürlich die Standardverbindungen 10G-40G-100G zur Verbesserung der Effizienz des Rechenzentrums hinfällig und schafft so die Grundlage für weitere Upgrades auf 200 Gigabit und 400 Gigabit.