當(dāng)前,我們正處于前所未有的數(shù)據(jù)爆炸之中。我們不僅產(chǎn)生了更多的數(shù)據(jù),也消費了更多的數(shù)據(jù)——而且它變得越來越復(fù)雜。其中的關(guān)鍵問題是:當(dāng)今的現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心能否跟上這種需求的激增,隨著我們向社會添加更多層次的智能設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)和其他新興技術(shù),這種需求只會有增無減。
因此,有效的解決方案是構(gòu)建超融合數(shù)據(jù)中心,將存儲、網(wǎng)絡(luò)和計算資源聚合到一個系統(tǒng)中。但是,盡管具有成本和部署優(yōu)勢,但超融合基礎(chǔ)設(shè)施具有可擴展性限制。這就是解耦合數(shù)據(jù)中心(disaggregated data center)的新范例正在出現(xiàn)的地方。將計算,內(nèi)存,和存儲資源分別以資源池的方式做解耦合,即CPU,DRAM,SSD這些云上IaaS資源以池化形式供應(yīng)給用戶使用,并且通過高速網(wǎng)絡(luò)來進行鏈接。
通過分離關(guān)鍵數(shù)據(jù)中心并通過光纖互聯(lián)將它們連接起來,解耦合的數(shù)據(jù)中心可以更有效地處理日益復(fù)雜和龐大的工作負(fù)載。這樣做有顯著的優(yōu)勢:
更大的靈活性更具可擴展性提高能源效率加強成本節(jié)約而這正是我們未來的需求。鑒于我們生活在光纖時代,看到光纖互連有助于促進這種架構(gòu)向更高效、面向未來的數(shù)據(jù)中心的轉(zhuǎn)變也就不足為奇了。但是光纖互連到底是如何實現(xiàn)的呢?接下來,我們深入探討一下。
數(shù)據(jù)在變化,數(shù)據(jù)中心也必須如此
更大的平臺靈活性,更高的密度以及更有效的利用。
所有這些要求都推動了通過永遠可靠的數(shù)據(jù)中心光互連來解耦合數(shù)據(jù)中心。但是,是什么在塑造這種轉(zhuǎn)變?數(shù)據(jù)以前所未有的水平增長。以下來自IEEE 802.3 以太網(wǎng)帶寬評估報告的統(tǒng)計數(shù)據(jù)描繪了一幅更準(zhǔn)確的圖景:
更多數(shù)據(jù):社交媒體平臺、電子商務(wù)和軟件使用的蓬勃發(fā)展正在顯著加速數(shù)據(jù)需求。5G 還為最終用戶使用和生成更多數(shù)據(jù)開辟了新途徑。這意味著越來越多的企業(yè)和機構(gòu)正在準(zhǔn)備自己的超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心來管理各種業(yè)務(wù)功能和工作負(fù)載。主要來自以下方面:聯(lián)網(wǎng)設(shè)備:到 2025 年,全球聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將從目前的 290 億增加到 380 億每個用戶的流量增加:自 2017 年以來每個用戶的平均流量增加了 200%視頻的興起:全球 82% 的數(shù)據(jù)消費由視頻驅(qū)動,給帶寬帶來進一步壓力更復(fù)雜的數(shù)據(jù):工業(yè) 4.0 范式中的機器對機器通信正在推動生成數(shù)據(jù)的復(fù)雜性,從而提高帶寬和處理需求。隨著數(shù)據(jù)的快速擴展,數(shù)據(jù)中心也必須如此。這就是數(shù)據(jù)中心分解是一種現(xiàn)代的數(shù)據(jù)中心設(shè)計和管理方法,它將數(shù)據(jù)中心的不同組件分成不同的單元。這允許更大的靈活性和可擴展性,以及提高能源效率和成本節(jié)約。
實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心解耦合的一項關(guān)鍵技術(shù)是光纖互連。
數(shù)據(jù)中心解耦合——新范式
加強數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施對于滿足對數(shù)據(jù)中心更快、更高效的新興需求大有幫助。
對于約占全球數(shù)據(jù)中心市場40%的美國而言,光纖互連和數(shù)據(jù)中心分解為滿足驚人的數(shù)據(jù)需求水平開辟了一條充滿希望的途徑。到 2030 年,美國數(shù)據(jù)中心的需求預(yù)計將超過 35 GW。這是 2022 年登記的需求的兩倍多,即 12 GW。在這方面,數(shù)據(jù)中心光互連將幫助該國支撐其數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施,以滿足對高帶寬和低延遲的無限需求。
圖片來源:mckinsey.com– 數(shù)據(jù)中心需求預(yù)測
通常,數(shù)據(jù)中心是使用具有用于計算、互連等的整合資源的服務(wù)器機架構(gòu)建的。但是,為了服務(wù)于應(yīng)用,僅使用了一定比例的這些資源,從而導(dǎo)致效率損失。這是服務(wù)器作為基本單元架構(gòu)的主要缺點。
圖片來源:arxiv.org
隨之而來的是解耦合,這使得數(shù)據(jù)中心架構(gòu)的重組能夠更有效地利用計算資源。在這里,中央智能單元確定特定工作所需的計算、網(wǎng)絡(luò)和存儲資源的確切數(shù)量。然后可以將剩余的資源分配給其他作業(yè)。這使得解耦合的數(shù)據(jù)中心架構(gòu)完美地定位于滿足當(dāng)今的高帶寬和低延遲要求。
光纖互連:數(shù)據(jù)爆炸隧道盡頭的光
光互連,也稱為光纖互連,使用光纖在長距離上高速傳輸數(shù)據(jù)。由于其高帶寬容量和低功耗,該技術(shù)非常適合分類數(shù)據(jù)中心應(yīng)用。
光纖互連通過允許將數(shù)據(jù)中心的不同組件分離成不同的單元來實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心解耦合。這些單元可以使用提供高帶寬和低功耗的光纖相互連接。這些光連接構(gòu)成了光纖深度網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵部分,有助于加速 5G 和 FTTH 的采用。
此外,范圍廣泛的光互連設(shè)備和設(shè)計允許根據(jù)需要靈活連接和斷開不同組件,例如服務(wù)器、存儲系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)交換機。光互連通常采用可插拔模塊,允許網(wǎng)絡(luò)無縫升級并支持 400G、800G 和 1.6T 以太網(wǎng)。
光纖互連還支持部署不同類型的互連配置,例如機架到機架、房間到房間和建筑物到建筑物。這提高了可靠性和冗余性,并允許數(shù)據(jù)中心具有更大的可擴展性和靈活性。
數(shù)據(jù)中心光纖互連的優(yōu)勢
高帶寬容量:光線互連提供高帶寬容量,允許在不同數(shù)據(jù)中心組件之間高效傳輸大量數(shù)據(jù)。這對于處理和存儲大量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)中心至關(guān)重要,例如大數(shù)據(jù)和云計算中心。低功耗:光互連比傳統(tǒng)的基于銅的互連消耗更少的功率,這使它們成為數(shù)據(jù)中心更節(jié)能的選擇。更高的靈活性和可擴展性:數(shù)據(jù)中心光互連提供了更大的靈活性和可擴展性,因為它們包含廣泛的產(chǎn)品范圍以實現(xiàn)跨網(wǎng)絡(luò)帶寬和類別的兼容性。提高可靠性和冗余度:數(shù)據(jù)中心分解使得不同組件可以使用不同類型的互連,從而提高可靠性和冗余度。例如,光互連可用于高帶寬應(yīng)用,而基于銅的互連可用于低帶寬應(yīng)用。節(jié)省成本:光互連具有成本效益,因為它們比傳統(tǒng)的銅基互連便宜。隨著各國加快其 5G 部署并繼續(xù)擴大其數(shù)據(jù)中心的覆蓋范圍,光互連市場將繼續(xù)增長。在云計算、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)激增的推動下,全球光互連市場預(yù)計到 2025 年將達到171 億美元,其中北美將占據(jù)最大的市場份額。
總之,光纖互連是數(shù)據(jù)中心分解的一項基本技術(shù),因為它們提供高帶寬容量、低功耗、更高的靈活性、可擴展性和成本節(jié)約。隨著數(shù)據(jù)中心企業(yè)不斷尋求更高效和更具成本效益的解決方案,預(yù)計光互連將在未來的數(shù)據(jù)中心設(shè)計和管理中發(fā)揮重要作用。
本文作者:Nitin Abbey - Sterlite Technologies 營銷經(jīng)理
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