Soluciones eficaces para la conectividad de los centros de datos en la nube de 100G

En los últimos años, los centros de datos han ingresado en la era de los 100G en respuesta al crecimiento exponencial de tráfico y datos. Además, alrededor del mundo se están construyendo centros de datos 100G a gran escala de forma masiva con el objetivo de proporcionar con eficacia servicios basados en la nube, como la IA, la RV/AR y el vídeo 4K. El centro de datos en la nube de 100G es un nuevo modelo que ofrece una mayor eficiencia pero también plantea mayores requisitos en cuanto a su infraestructura. En este artículo explicaremos las distintas soluciones para la conectividad interna y la interconexión del centro de datos en la nube de 100G.

Base del centro de datos en la nube de 100G

El centro de datos en la nube es un nuevo tipo de centro de datos que, como su nombre indica, está basado en la computación en la nube. Permite un acoplamiento flexible de los recursos informáticos, el almacenamiento y la red; además realiza la virtualización completa de varios equipos de TI y ofrece un alto grado de modularidad, automatización y ahorro de energía verde.

Los centros de datos en la nube suelen ser propiedad de los proveedores de la nube, que los administran para ofrecer recursos y servicios de computación, red y almacenamiento de alto rendimiento a muchas organizaciones diferentes a través de la red. Estos tipos de centros de datos suelen ser muy grandes en escala y tienen ventajas significativas en términos de asignación de recursos, eficiencia operativa, flexibilidad y escalabilidad.

Arquitectura de los centros de datos en la nube de 100G

Con el aumento de Ethernet 100G, muchos centros de datos en la nube están migrando a esta velocidad para mejorar el rendimiento de los datos mediante un mayor ancho de banda y densidad de puertos. Para mejorar el intercambio de datos y la capacidad de rendimiento, los centros de datos en la nube de 100G adoptan una arquitectura de red plana leaf-spine que incluye el núcleo spine, el núcleo de borde y el Top of Rack. Las conexiones entre las distintas capas del centro de datos en la nube de 100G varían en cuanto a velocidades de transmisión y distancias (véase la siguiente imagen).

Requisitos de los centros de datos en la nube de 100G

Para aumentar la capacidad de procesamiento de datos, los centros de datos en la nube de 100G exigen mayores requisitos a su infraestructura: alta velocidad, alta densidad, bajo consumo de energía y alta disponibilidad.

Alta velocidad: Debido al crecimiento explosivo del tráfico, se requieren equipos de alta velocidad (100G o superior) para hacer frente a las necesidades de transmisión masiva de datos.

Alta densidad: Los centros de datos en la nube suelen ser grandes y necesitan conservar el espacio de los racks para reducir los costes de construcción y ampliación. Por lo tanto, se necesitan dispositivos de alta densidad para reducir el número de switches necesarios y aumentar al mismo tiempo la capacidad de transmisión (el uso de switches con una gran cantidad de puertos y de transceptores compactos resulta especialmente útil).

Bajo consumo de energía: Un menor consumo de energía permite una mejor disipacióndel calor, lo que contribuye a garantizar un funcionamiento adecuado.

Alta disponibilidad: Los centros de datos en la nube de 100G requieren equipos con alta disponibilidad, como los módulos enchufables diseñados con perspectivas de futuro, para soportar las actualizaciones venideras.

Solución de centro de datos en la nube de 100G

En el siguiente apartado presentaremos algunas soluciones eficaces para la conectividad interna y la interconexión de los centros de datos en la nube de 100G que ayudan a los proveedores de la nube a desarrollar su negocio.

Conexión entre switches ToR y servidores

En este caso, la distancia de transmisión suele ser inferior a 5 m y la velocidad de los datos es de 10G/40G. La solución adecuada consiste en el empleo de DAC/AOC 10G/40G. El DAC tiene mejores resultados en cuanto a coste, consumo de energía y disipación del calor, mientras que el AOC es más ligero, tiene una mayor distancia de transmisión y es más fácil de instalar y mantener. Para la transmisión a corta distancia en centros de datos en la nube de 100G, los DAC 10G/40G son una solución más rentable.

Conexión entre el núcleo de borde y el ToR

Aparte de los QSFP28 AOC 100G, que soportan la transmisión de 100 m, los transceptores QSFP28 SR4 100G con cables MTP/MPO también pueden utilizarse para esta conectividad. En comparación con los QSFP28 SR4 100G, los 100G AOC ofrecen un coste y un consumo de energía menores. Sin embargo, los QSFP28 SR4 soportan una mayor distancia de transmisión y ofrecen funciones adicionales de diagnóstico digital, proporcionando así un rendimiento superior en la sensibilidad del receptor.

Conexión entre el núcleo spine y el núcleo de borde

Para la conectividad entre los switches del núcleo spine y los switches del núcleo de borde, existe una variedad de tipos de transceptores QSFP28 100G que se adecúan a distintos requisitos de distancia de transmisión. Además, algunos transceptores QSFP28 se basan en la tecnología PAM4, que minimiza la degradación de la señal óptica y duplica la velocidad de datos al mismo tiempo. Estas características los convierten en una solución eficaz y rentable para los centros de datos en la nube de 100G.

Conexión entre el router de núcleo y el núcleo spine

Esta conexión pertenece a la interconexión de centros de datos (DCI, Data center interconnect) con una distancia de transmisión ultra larga. Las soluciones DCI 100G recomendadas son la solución coherente 100G y la solución DWDM PAM4 100G. La óptica coherente es ideal para la transmisión de larga distancia (80 km-1000 km). Mientras que la solución QSFP28 DWDM PAM4 con sistemas de línea abierta ofrece una opción más económica y es más apropiada para las redes DCI de 80 km.

Conclusión

En este artículo se ofrecen múltiples soluciones para diferentes escenarios de conectividad en centros de datos en la nube de 100G, todas ellas con sus ventajas y desventajas. Los proveedores de la nube pueden elegir entre ellas en función de sus necesidades específicas, esperamos que la información ofrecida en esta publicación pueda ser útil.