數(shù)據(jù)中心從10G/40G升級到25G/100G 時(shí)的幾個(gè)注意點(diǎn)

作者簡介：鄭敏先，任職于諾云信息系統(tǒng)(上海)有限公司，擔(dān)任售前工程師。從事SDN、白盒交換機(jī)等開放網(wǎng)絡(luò)關(guān)產(chǎn)品的推廣工作。

　　服務(wù)器接口從10G升級為25G接口帶來很多好處，比如：

　　● 以太網(wǎng)性能是10G接口的2.5倍;

　　● 能為服務(wù)器的提供更高的端口密度;

　　● 更低的每GB數(shù)據(jù)傳輸功耗(更省電費(fèi));

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　　雖然這些好處很誘人，但是仍然有幾個(gè)方面需要注意：

　　 一、確保理解 25G/100G的含義

　　以太網(wǎng)接口的傳輸速率在過去幾十年來大體呈線性增長(每10年增長10倍)。大家的臺式電腦或筆記本電腦的有線網(wǎng)卡基本是千兆網(wǎng)卡。而在當(dāng)前的許多數(shù)據(jù)中心中，服務(wù)器的接口是10Gbps(萬兆), 交換機(jī)間的接口是40Gbps(四萬兆)，它們中的大多數(shù)都在考慮(或者正在)將網(wǎng)絡(luò)升級到下一代的25G/100G網(wǎng)絡(luò)(服務(wù)器的接口是25Gbps, 交換機(jī)間互聯(lián)的接口是100Gbps)。

　　一個(gè)100Gbps連接可被分接線纜(Break-out Cable)分解為四個(gè)通道(每個(gè)通道25Gbps)，所以100G網(wǎng)絡(luò)有時(shí)被稱為25G/100G網(wǎng)絡(luò)。同理,10G網(wǎng)絡(luò)有時(shí)也被稱為10G/40G網(wǎng)絡(luò)。

　　10G/40G網(wǎng)絡(luò)：

　　Spine交換機(jī)和Leaf (TOR)交換機(jī)之間鏈路為40Gbps，

　　服務(wù)器接口為10Gbps，

　　不同的Leaf交換機(jī)提供10G接口的方式及端口密度可能并不一樣，

　　1)以某Leaf交換機(jī)為例，該交換機(jī)端口規(guī)格為：4810Gbps+640Gbps ，此時(shí)Leaf 交換機(jī)提供的10G接口是Leaf交換機(jī)的原生10G接口：

　　2)以某Leaf交換機(jī)為例，該交換機(jī)端口規(guī)格為：3240Gbps，此時(shí)該Leaf 交換機(jī)提供的10G接口是其原生的40G接口經(jīng)一分四Break-out cable分接出來的(在6個(gè)端口用于上連Spine交換機(jī)的場景下，能提供(32-6)4=104個(gè)10G端口)：

　　25G/100G網(wǎng)絡(luò)：

　　● Spine交換機(jī)和Leaf 交換機(jī)之間鏈路為100Gbps

　　● 服務(wù)器接口為25Gbps

　　不同的Leaf交換機(jī)提供25G接口的方式及端口密度可能并不一樣：

　　1)以某Leaf交換機(jī)為例，該交換機(jī)端口規(guī)格為：4825Gbps+6100Gbps ，此時(shí)Leaf 交換機(jī)提供的25G接口是Leaf交換機(jī)的原生25G接口：

　　2)以某Leaf交換機(jī)為例，該交換機(jī)端口規(guī)格為：32100Gbps，此時(shí)該Leaf 交換機(jī)提供的25G接口是其原生的100G接口經(jīng)一分四Break-out cable分接出來的(在6個(gè)端口用于上連Spine交換機(jī)的場景下，能提供(32-6)4=104個(gè)25G端口)：

　二. 基于業(yè)務(wù)擴(kuò)張規(guī)模，綜合考慮是否需要升級

　　對于一些處于領(lǐng)先地位的企業(yè)而言，從當(dāng)前10/40G網(wǎng)絡(luò)升級到25/100G是最快速的方法。畢竟從規(guī)劃、新建到上線一個(gè)數(shù)據(jù)中心所花時(shí)間可能要花費(fèi)好幾年。(花費(fèi)時(shí)間過長意味著自身有被競爭對手追上的風(fēng)險(xiǎn))。世界幾大公有云巨頭基本都是美國企業(yè)，特別注意的是部分領(lǐng)先者為了保持(甚至為了擴(kuò)大領(lǐng)先優(yōu)勢)，即使當(dāng)時(shí)的25G/100G設(shè)備、光模塊等比今天要貴不少，但它們?nèi)匀辉趲浊熬椭饾u將既有數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)從10/40G升級到25/100G(當(dāng)然它們同期也新建了一些數(shù)據(jù)中心)。

　　▲ 出貨到亞馬遜、谷歌和微軟的光模塊數(shù)量預(yù)測

　　放眼整個(gè)光模塊市場的出貨量，會發(fā)現(xiàn)每一種新的光模塊剛出現(xiàn)的一兩年都不被廣泛使用。想想也是，畢竟剛推出的那段時(shí)間價(jià)格很貴。過去幾年，國內(nèi)25G/100G的應(yīng)用晚于美國幾大OTT的腳步，而且國內(nèi)25G/100G大多用在新建的數(shù)據(jù)中心。如今(2018年)，國內(nèi)存量的10G數(shù)據(jù)中心有不少即將面臨網(wǎng)絡(luò)瓶頸或著IT設(shè)備設(shè)計(jì)壽命, 25G/100G光模塊價(jià)格比前兩年低不少，切換到到25G是個(gè)不錯(cuò)的選擇(經(jīng)濟(jì)+性能提升)。

　　▲ 整個(gè)光模塊市場的出貨量預(yù)測

　 　三、不一定每臺服務(wù)器都需要升級

　　如果您數(shù)據(jù)中心的一部分服務(wù)器的10G網(wǎng)絡(luò)(或未來一段時(shí)間)沒有瓶頸，那么將它們網(wǎng)絡(luò)也升級到25G并不會帶來性能提升。這種情況下可以讓這些服務(wù)器繼續(xù)使用10G網(wǎng)絡(luò)，等網(wǎng)絡(luò)即將成為瓶頸的時(shí)候再進(jìn)行升級。。

　　四、盡量不要采購40Gbps的網(wǎng)卡

　　過去幾年中，40G的服務(wù)器網(wǎng)卡出貨數(shù)量并不多。某電商平臺的25G和40G服務(wù)器網(wǎng)卡的價(jià)格截圖如下(不含光模塊)，可以看到二者價(jià)格很接近。

　　但40G網(wǎng)卡通常并不能充分利用服務(wù)器PCIe總線。因?yàn)樵S多服務(wù)器帶PCIe 3.0 x 8(Gen3 x8)插槽，能提供56Gbps的帶寬。將帶2個(gè)25G的端口的網(wǎng)卡插到56Gbps PCIe插槽，可以使網(wǎng)絡(luò)到服務(wù)器性能獲得更高的效率(相對于插一個(gè)40G端口的網(wǎng)卡)。