Analiza trendów technologii dostępowej 100ge w data center

Wraz z szybkim rozwojem dużych zbiorów danych, rozproszonej pamięci masowej, sztucznej inteligencji i szybkich obliczeń skala centrum danych gwałtownie wzrosła.IDC przewiduje, że łączna ilość globalnych danych osiągnie 47 ZBS (1zb = 1 miliard TB = 1 bilion GB) w 2020 r. i 163 ZBS w 2025 r. Dostawcy usług i duże przedsiębiorstwa muszą pilnie przyspieszyć wewnętrzny system przełączania istniejących danych centrum z 10GE / 40ge do 100ge / 400ge i ewoluuj dostęp do serwera z Ge / 10GE do 25ge / 100ge, aby sprostać obecnemu trendowi rozwojowemu wysokiej przepustowości i dużej przepustowości.

W Chinach od 2017 r. przedsiębiorstwa internetowe, które szybko rozwijają się w branży danych, zaczęły wdrażać na dużą skalę serwery 25ge;Klienci korporacyjni i niektórzy klienci finansowi również rozpoczęli w tym roku wdrażanie serwerów 25ge.Obecnie szybkość dostępu serwera 10GE / 25ge jest nadal głównym nurtem.Ponieważ struktura centrum danych ewoluuje od 100ge do 400ge, oczekuje się, że serwery 100ge będą wdrażane od 2020 r. i osiągną komercyjne zastosowanie na dużą skalę około 2021 r. Głównym scenariuszem zastosowania będzie klaster GPU.Na etapie ewolucji dostępu do serwerów serwery 50ge nie będą zajmować głównego nurtu rynku i będą bezpośrednio ewoluować z dostępu 25ge do 100ge.

Ograniczenia istniejącego interfejsu 100ge qsfp28

Obecnie główną kartą sieciową serwera jest karta sieciowa 10GE / 25ge, istnieje również niewielka liczba kart sieciowych 100ge qsfp28.Port karty sieciowej 100ge qsfp28 składa się z czterech fizycznych kanałów 25ge, które można dostosować tylko do przełącznika z interfejsem 100ge qsfp28.Obecnie przełącznik dostępowy 100ge qsfp28 tor o największej gęstości w branży zawiera 32 interfejsy 100ge qsfp28.Przepustowość przełącznika nie przekracza 3,2 T i może zapewnić dostęp maksymalnie do 32 serwerów.Przepustowość uplink nie przekracza 100ge i nie ma możliwości agregacji uplink 400ge, co nie może spełnić wymagań wysokiej przepustowości i dużej przepustowości w centrum danych.Widać, że istniejący interfejs 100ge qsfp28 nie sprzyja wdrażaniu serwerów 100ge w centrum danych.

Interfejs 100ge nowej generacji

W oparciu o trend rozwoju wysokiej przepustowości i dużej przepustowości w centrum danych, karta sieciowa serwera i przełącznik dostępowy ewoluują w kierunku interfejsu 100ge nowej generacji.Interfejs 100ge nowej generacji składa się z dwóch fizycznych kanałów 50ge.W porównaniu z interfejsem qsfp28 poprzedniej generacji, liczba kanałów fizycznych jest zmniejszona o połowę, a gęstość portów jest poprawiona.

Obecnie interfejs 100ge nowej generacji ma dwie opcje pakowania: sfp-dd i dsfp:

1) Sfp-dd (small form factor pluggable double density) to typ opakowania promowany głównie przez Alibaba i inne przedsiębiorstwa, który jest dwukrotnie gęstszy od interfejsu SFP i pozostaje kompatybilny w dół z modułami rodziny SFP.
2) Dsfp (dual Chanel small form factor pluggable) to rodzaj opakowania zainicjowany i promowany przez poszczególnych producentów sprzętu.Wiele pinów kontrolnych i wskaźnikowych jest anulowanych, a oprogramowanie służy do odczytu i zapisu rejestrów w celu komunikacji i sterowania.
Kategoria pin integralność sygnału zasilania i jego niezawodność niezawodność pracy kompatybilność w dół dalszy kierunek rozwoju
W porównaniu z SFP, liczba pinów sfp-dd jest podwojona, co sprzyja wentylatorowi z sygnałów o wysokiej częstotliwości.Można użyć tej samej płaszczyzny odniesienia GND.Si ma dobrą niezawodność, więcej mocy i pinów uziemiających, dużą pojemność nadprądową i dobrą niezawodność.Zarezerwowano kilka sprzętowych pinów sterujących i alarmowych, co zapewnia wysoką niezawodność i kompatybilność wsteczną.Obsługuje wbudowany moduł optyczny SFP i obsługuje płynną rozbudowę

Dsfp dodaje dwa piny, co nie sprzyja wentylatorowi z sygnałów o wysokiej częstotliwości.Należy użyć różnych płaszczyzn odniesienia GND.Niezawodność Si jest słaba, a zasilanie i uziemienie są szczelne.Ogólnie rzecz biorąc, wszystkie piny sterujące sprzętem i alarmowe są usuwane, a zarezerwowana jest tylko komunikacja IIC.Moduł optyczny działa tylko w trybie pełnego oprogramowania, który łatwo powoduje błędy i problemy systemowe, ma niską niezawodność i nie ma kompatybilności wstecznej, co jest podobne do łatania.

Na podstawie powyższej analizy porównawczej można zauważyć, że najlepszym wyborem dla dostępu 100ge do centrum danych jest zastosowanie technologii pakowania sfp-dd.ZTE podążyło za trendem i wprowadziło przełącznik tor o dużej pojemności i wysokiej gęstości dla następnej generacji dostępu do serwerów 100ge.Jego zdolność przełączania wynosi do 8 tb/s, zapewniając 48 portów 100ge do dostępu do serwera i 8 portów 400ge do agregacji łącza uplink.W odróżnieniu od istniejącego przełącznika dostępowego 100ge qsfp28, przełącznik dostępowy 100ge nowej generacji wykorzystuje interfejs 100ge hermetyzowany przez sfp-dd.port 100ge składa się z dwóch fizycznych kanałów 50ge, a port 400ge składa się z ośmiu fizycznych kanałów 50ge.Cała maszyna zawiera 160 kanałów fizycznych 50ge, co znacznie poprawia gęstość portów 100ge urządzeń 1U.