數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡中100千兆以太網(wǎng)的穩(wěn)步發(fā)展在今年似乎已經(jīng)進入慢跑階段。
根據(jù)戴爾•奧羅咨詢集團(Dell'Oro Group)的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，數(shù)據(jù)中心的40GbE時代已經(jīng)過去了，而且從今年8月開始，100GbE端口的出貨量已經(jīng)從2017年翻了一番，而其采用率繼續(xù)加快。該公司市場研究高級主管Sameh Boujelbene表示，預計出貨量將在年底前增加近三倍。
Boujelbene對Dell EMC公司最近推出的100GbE開放式網(wǎng)絡交換機進行了評論。他預測，到2022年，每年將有1940萬個100GbE端口出貨，而2017年僅為460萬個。
Dell EMC公司的主要競爭對手惠普企業(yè)公司(HPE)也看到了類似的趨勢。“100GbE將很快到來。”HPE公司首席技術專家Chris Dando在采訪中表示。
也就是說，與先前從1GbE到10GbE或40GbE的轉(zhuǎn)換速率相比，其速度真的很快。 “40GbE路線沒有下一步，所以100GbE成為了自然的繼承者。”Dando說。
為什么是現(xiàn)在?
千兆以太網(wǎng)并不是什么新技術，為什么現(xiàn)在市場上有這么多舉動呢?
其部分原因是100GbE網(wǎng)絡設備的成熟度和成本下降(以及相應的25GbE NIC用于來自日益密集的刀片服務和機架服務器的上行鏈路)。
瞻博網(wǎng)絡公司和思科系統(tǒng)公司的100/25GbE交換機已經(jīng)推出了一段時間。Broadcom、Cavium和Mellanox 科技公司現(xiàn)在提供標準的100GbE處理器，由戴爾、HPE、華為技術、聯(lián)想集團、廣達電腦、超微電腦等公司提供開關電源。
根據(jù)全球網(wǎng)絡存儲工業(yè)協(xié)會(SNIA)估計，100/25GbE設備網(wǎng)絡數(shù)量的增長和激烈的競爭正在推動價格下降，其超過40/10GbE的溢價相對較低：網(wǎng)絡接口卡(NIC)增加20%至30%，交換機增加50%。
服務器可能已經(jīng)具有25GbE功能，“我們看到許多機架中的服務器正在使用最新的英特爾公司技術進行升級，其中包括雙重25GbE IO功能。”戴爾公司網(wǎng)絡和服務提供商解決方案總監(jiān)Jeff Baher說。
100GbE產(chǎn)品向后兼容，簡化了部署。通過在電纜上安裝新的收發(fā)器或模塊，可以使用現(xiàn)有布線。如今，幾乎所有25GbE適配器和交換機端口都向后兼容10GbE、100GbE適配器和端口凝聚40GbE。大多數(shù)交換機可以支持混合速度。
除了速度之外還有更多
通過100GbE實現(xiàn)布線的整合使其從直接節(jié)省成本的角度來看具有吸引力，這是因為它減少了電源和空間需求。“可以使用更少的代碼轉(zhuǎn)換器，這可以降低部分成本。”Dando說，“使用上一代技術，如果擁有一個完整的機架，將交換機放入機架，那么你有16個計算節(jié)點，每個節(jié)點都有兩個20GbE連接，所以將會增加320Gb。使用這項新技術，你可以在具有雙重25GbE連接的10臺服務器上運行該技術，因此可以使用500GbE連接到機架頂部交換機，但實際連接數(shù)較少：從32降至10。”
Dando表示，在內(nèi)部測試中，HPE產(chǎn)品的性能提高了56%，總擁有成本比10GbE低27%，同時節(jié)省了31%的電力，降低了38%的布線復雜性。
將100GbE放在葉脊拓撲網(wǎng)絡中也可以減輕對爭用率和核心網(wǎng)絡過載的擔憂。
工作量
大型服務提供商和一些超大規(guī)模云計算平臺已經(jīng)采用100GbE產(chǎn)品，用于運行高性能計算或云計算基礎設施服務(盡管微軟公司今年已將Azure提高到100GbE)。
瞻博網(wǎng)絡數(shù)據(jù)中心銷售總監(jiān)Brett Ley表示，支持高性能計算機、金融服務、政府平臺、石油和天然氣，以及公用事業(yè)的技術計算的數(shù)據(jù)中心也開始采用100GbE網(wǎng)絡設備，并作為采用更扁平的數(shù)據(jù)中心架構(gòu)和微服務的一部分。運營商從專有的InfiniBand存儲連接切換到更普遍且更具成本效益的以太網(wǎng)模型是另一個驅(qū)動因素。
Baher說，主流數(shù)據(jù)中心工作負載的帶寬和低延遲需求也達到了100GbE可以提供幫助的程度。其工作負載可能是傳統(tǒng)的，但隨著企業(yè)更多地采用虛擬化技術，并集中虛擬機或容器，“你需要能夠在機架中移動它們，這推動了對更高速度的需求。”
英特爾公司最近估計，數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的流量每年增長25%，其中大部分是東西流量，這將造成網(wǎng)絡瓶頸。
存儲因素
Baher指出，同樣引起人們興趣的還有軟件定義的存儲技術，如直接存儲空間、橫向擴展存儲和超融合基礎設施，因為它們在基于IP的網(wǎng)絡上增加了更多的存儲流量。Baher說，“存在大量存儲密集型的工作負載，你需要移動大文件或數(shù)據(jù)流。”
以太網(wǎng)存儲的帶寬是光纖通道的三倍，約為其成本的三分之一。帶有NVMe接口的閃存驅(qū)動器比SAS或SATA驅(qū)動器具有更高的吞吐量和更低的延遲。
然而，企業(yè)存儲供應商正在緩慢發(fā)展。全球網(wǎng)絡存儲工業(yè)協(xié)會(SNIA)估計，直到2019年中期，一些供應商才會支持25GbE(以及全閃存陣列的100GbE)。
為未來做準備
數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡采用的100GbE中的一些技術是關于面向未來的。
“數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)不會像其他事物那樣迅速改變。”Dando說。例如，計算和存儲通常是三到五年的更新周期，而常見的網(wǎng)絡更新周期是七年，在某些情況下甚至是十年，因為它太復雜了，他解釋道。這就是為什么網(wǎng)絡工程師在升級時必須考慮更多的原因。
“100/25GbE目前已成為主流，如果你正在建立一個新的數(shù)據(jù)中心或改造一個環(huán)境，你必須有一個非常令人信服的理由不部署它，”他說，“如果你現(xiàn)在正在為一個新的數(shù)據(jù)中心配置10/40GbE網(wǎng)絡，我認為這不是一個正確的經(jīng)濟決策。”
100GbE為人們準備的是NVMe over Fabrics等新興技術。“RDMA和RDMA通過融合以太網(wǎng)是客戶認為他們想要100GbE的各種功能，因此他們已經(jīng)為NVMe over Fabrics做好了準備。”Dando說。
面向未來的方法包括使網(wǎng)絡在協(xié)議上更加靈活，因為Broadcom公司等供應商提供的100GbE芯片支持可編程交換機。
“當VXLAN開始成為跨越數(shù)據(jù)中心環(huán)境的流量的標準時，必須重新設計網(wǎng)絡處理器以提供支持，因此我們必須推出一種完全不同的產(chǎn)品。”Dando說。借助Broadcom公司的Trident 3處理器等可編程開關，曾經(jīng)需要更換物理芯片的事物可以采用軟件來實現(xiàn)。
