Effektive Lösungen für die Konnektivität von 100G-Cloud-Rechenzentren

In den letzten Jahren sind Rechenzentren als Reaktion auf das exponentielle Wachstum des Datenverkehrs und der Daten in die 100G-Ära eingetreten. Um Cloud-basierte Dienste wie KI, VR/AR und 4K-Video effektiver bereitstellen zu können, wurden weltweit große 100G-Rechenzentren, wie z. B. viele Cloud-Rechenzentren, in großem Umfang errichtet. Das 100G-Cloud-Rechenzentrum stellt als effizientes neues Rechenzentrum höhere Anforderungen an seine Infrastruktur. In diesem Artikel erfahren Sie mehr über effektive Lösungen für die interne Konnektivität und Zusammenschaltung von 100G-Cloud-Rechenzentren.

100G Cloud-Rechenzentrumsbasis

Ein Cloud-Rechenzentrum ist eine neue Art von Rechenzentrum auf der Grundlage von Cloud Computing mit loser Kopplung von Rechen-, Speicher- und Netzwerkressourcen, vollständiger Virtualisierung verschiedener IT-Geräte und einem hohen Maß an Modularität, Automatisierung und umweltfreundlicher Energieeinsparung.

Cloud-Rechenzentren werden in der Regel von Cloud-Anbietern betrieben und verwaltet, um hochleistungsfähige Rechen-, Netzwerk- und Speicherressourcen und -dienste für viele verschiedene Organisationen bereitzustellen, auf die diese über das Netzwerk zugreifen können. Daher sind Cloud-Rechenzentren in der Regel sehr groß und bieten erhebliche Vorteile in Bezug auf Ressourcenzuweisung, betriebliche Effizienz, Flexibilität und Skalierbarkeit.

100G-Cloud-Rechenzentrumsarchitektur

Mit dem Aufkommen von 100G-Ethernet werden viele Cloud-Rechenzentren auf 100G aufgerüstet, um den Datendurchsatz durch höhere Bandbreite und Portdichte zu verbessern. Für einen besseren Datenaustausch und eine höhere Durchsatzkapazität verwenden 100G-Cloud-Rechenzentren eine flache Spine-Leaf-Netzwerkarchitektur, die Spine Core, Edge Core und ToR umfasst. Die Verbindungen zwischen den verschiedenen Schichten des 100G-Cloud-Rechenzentrums unterscheiden sich in Übertragungsraten und Entfernungen, wie unten dargestellt.

Anforderungen in 100G-Cloud-Rechenzentren

Um die Datenverarbeitungsleistung zu erhöhen, stellen 100G-Cloud-Rechenzentren höhere Anforderungen an ihre Infrastruktur: hohe Geschwindigkeit, hohe Dichte, geringer Stromverbrauch und hohe Verfügbarkeit.

Hohe Geschwindigkeit: Aufgrund des explosionsartigen Anstiegs des Datenverkehrs in Rechenzentren sind Hochgeschwindigkeitsgeräte von 100G und mehr erforderlich, um den massiven Datenübertragungsbedarf zu decken.

Hohe Dichte: Cloud-Rechenzentren sind oft groß und müssen Platz im Rack sparen, um die Bau- und Erweiterungskosten zu senken. Daher werden Geräte mit hoher Dichte benötigt, z. B. Switches mit mehr Anschlüssen und kompakten Transceivern, um die Anzahl der benötigten Switches zu reduzieren und gleichzeitig die Übertragungskapazität zu erhöhen.

Geringer Stromverbrauch: Durch einen geringeren Stromverbrauch kann effektiv Energie gespart und aufgrund einer besseren Wärmeableitung ein ordnungsgemäßer Betrieb gewährleistet werden.

Hohe Verfügbarkeit: 100G-Cloud-Rechenzentren erfordern hochverfügbare Geräte, wie z. B. zukunftssichere, steckbare Module zur Unterstützung künftiger Upgrades von Rechenzentren.

100G-Cloud-Rechenzentrumslösung

Um das Geschäftswachstum von Cloud-Anbietern zu fördern, finden Sie hier einige effektive Lösungen für die interne Konnektivität und Zusammenschaltung von 100G-Cloud-Rechenzentren.

Verbindung zwischen ToR-Switches und Servern

In diesem Fall beträgt die Übertragungsentfernung im Allgemeinen weniger als 5 m und die Datengeschwindigkeit 10G/40G. Die geeignete Lösung ist 10G/40G DAC/AOC. DAC schneidet bei den Kosten, dem Stromverbrauch und der Wärmeableitung besser ab, während AOC die Vorteile eines geringen Gewichts, einer längeren Übertragungsstrecke und einer einfacheren Installation und Wartung hat. Für die Übertragung über kurze Entfernungen in 100G-Cloud-Rechenzentren sind 10G/40G-DACs eine kostengünstigere Lösung.

Verbindung zwischen Edgecore und ToR

Zusätzlich zu 100G QSFP28 AOC, die eine 100m-Übertragung unterstützen, können auch 100G QSFP28 SR4-Transceiver mit MTP/MPO-Kabeln für diese Verbindung verwendet werden. Im Vergleich zu 100G QSFP28 SR4 kann 100G AOC niedrigere Kosten und einen geringeren Stromverbrauch bieten. Der 100G QSFP28 SR4 unterstützt jedoch nicht nur eine längere Übertragungsdistanz, sondern verfügt auch über zusätzliche digitale Diagnosefunktionen, was zu einer besseren Leistung bei der Empfängerempfindlichkeit führt.

Verbindung zwischen Spine Core und Edgecore

Für die Konnektivität zwischen Spine-Core-Switches und Edgecore-Switches sind 100G QSFP28-Transceiver in verschiedenen Ausführungen erhältlich, um den unterschiedlichen Anforderungen an die Übertragungsdistanz gerecht zu werden. Darüber hinaus basieren einige QSFP28-Transceiver auf der PAM4-Technologie, die eine Verschlechterung des optischen Signals bei gleichzeitiger Verdopplung der Datenrate minimieren kann, was sie zu einer effizienten und kostengünstigen Lösung für 100G-Cloud-Rechenzentren macht.

Verbindung zwischen Core-Router und Spine Core

Diese Verbindung gehört zum Data Center Interconnect (DCI) mit einer ultralangen Übertragungsstrecke. Empfohlene 100G DCI-Lösungen sind 100G kohärente Lösungen und 100G PAM4 DWDM-Lösungen. Die kohärenten Optiken sind ideal für die Übertragung über lange Strecken (80 km bis 1000 km). 100G PAM4 DWDM QSFP28 mit offenen Leitungssystemen ist wirtschaftlicher und bequemer in 80 km DCI-Netzwerken.

Fazit

In diesem Artikel werden mehrere Lösungen für verschiedene Konnektivitätsszenarien in 100G-Cloud-Rechenzentren vorgestellt, die alle ihre Vor- und Nachteile haben. Cloud-Anbieter können je nach ihren spezifischen Anforderungen zwischen ihnen wählen. Wir hoffen, dass die Lösungen für 100G-Cloud-Rechenzentren hilfreich sein können.