Solutions Efficaces pour la Connectivité 100G des Centres de Données Cloud

Au cours des dernières années, les centres de données sont entrés dans l'ère du 100G en réponse à la croissance exponentielle du trafic et des données. En outre, afin de fournir plus efficacement des services basés sur le cloud tels que l'IA, la RV/AR et la vidéo 4K, des centres de données 100G à grande échelle, tels que de nombreux centres de données cloud, ont été créés en masse dans le monde entier. Les centres de données cloud 100G, en tant que nouveaux centres de données efficaces, posent des exigences plus élevées en matière d'infrastructure. Cet article présente des solutions efficaces pour la connectivité interne et l'interconnexion des centres de données en nuage 100G.

Centre de Données Cloud 100G

Le cloud data center est un nouveau type de centre de données basé sur l'informatique en nuage, avec un couplage flexible des ressources informatiques, de stockage et de réseau, une virtualisation complète de divers équipements informatiques et un haut degré de modularité, d'automatisation et des économies en énergie verte.

Les centres de données cloud sont généralement exploités et gérés par des fournisseurs cloud afin d'offrir des ressources et des services de calcul, de réseau et de stockage de haute performance à de nombreuses entreprises et organisations différentes, auxquelles elles peuvent accéder via le réseau. Par conséquent, les centres de données en nuage ont généralement des dimensions très importantes et présentent des avantages significatifs en termes d'allocation des ressources, d'efficacité opérationnelle, de flexibilité et d'évolutivité.

Architecture d'un Centre de Données Cloud 100G

Avec le développement de l'Ethernet 100G, de nombreux centres de données en nuage passent au 100G afin d'améliorer le débit des données grâce à une bande passante et une densité de ports plus élevées. Pour améliorer le transfert de données et la capacité de débit, les centres de données cloud 100G utilisent une architecture de réseau spine-leaf qui inclut le noyau (Spine Core), la périphérie (Edge Core) et le Top-of Rack (ToR). Les connexions entre les différentes couches du centre de données en nuage 100G varient en termes de vitesse de transmission et de distance, comme indiqué ci-dessous.

Conditions Requises pour les Centres de Données Cloud 100G

Pour augmenter les capacités de traitement des données, les centres de données cloud 100G imposent des exigences plus élevées à leur infrastructure : vitesse élevée, haute densité, faible consommation d'énergie et haute disponibilité.

• Haute vitesse : En raison de la croissance explosive du trafic au sein des centres de données, des équipements à grande vitesse de 100G et plus sont nécessaires pour répondre aux besoins massifs de transmission de données.

• Haute densité : Les centres de données en nuage sont souvent de grande taille et doivent conserver l'espace des racks pour réduire les coûts de construction et d'expansion. Par conséquent, des dispositifs à haute densité, tels que des switchs avec plus de ports et des émetteurs-récepteurs compacts, sont nécessaires pour réduire le nombre de switchs requis tout en augmentant la capacité de transmission.

• Faible consommation d'énergie : La faible consommation d'énergie permet d'économiser de garantir un bon fonctionnement grâce à une meilleure dissipation de la chaleur.

• Haute disponibilité : les centres de données en nuage 100G nécessitent des équipements à haute disponibilité, tels que des modules enfichables évolutifs pour prendre en charge les futures mises à niveau des centres de données.

Solution de Centre de Données Cloud 100G

Pour faciliter la croissance des activités des fournisseurs de cloud, voici quelques solutions efficaces pour la connectivité interne et les interconnexions des centres de données de cloud 100G.

Connexion entre les Switchs ToR et les Serveurs

Dans ce cas, la distance de transmission est généralement inférieure à 5 m et la vitesse des données est de 10G/40G. La solution appropriée est 10G/40G DAC/AOC. Le DAC est plus performant en termes de coût, de consommation d'énergie et de dissipation thermique, tandis que l'AOC présente les avantages d'un poids léger, d'une distance de transmission plus longue et d'une installation et d'une maintenance plus faciles. Pour la transmission sur de courtes distances dans les centres de données cloud 100G, les DAC 10G/40G constituent une solution plus rentable.

Connexion entre le Noyau de Périphérie et le ToR

En plus des QSFP28 100G AOC supportant une transmission de 100m, les émetteurs-récepteurs QSFP28 100G SR4 avec des câbles MTP/MPO peuvent également être utilisés pour cette connectivité. Comparé au QSFP28 100G SR4, le 100G AOC permet de réduire les coûts et la consommation d'énergie. Cependant, en plus de supporter une plus grande distance de transmission, le QSFP28 100G SR4 possède des fonctions de diagnostic numérique supplémentaires, ce qui permet d'obtenir des performances supérieures en termes de sensibilité du récepteur.

Connexion entre le Noyau de la Colonne Vertébrale et le Noyau de Périphérie

Pour la connectivité entre les commutateurs centraux (spine core) et les switchs centraux périphériques (edge core), les émetteurs-récepteurs QSFP28 100G sont disponibles en plusieurs types pour répondre aux différentes exigences en matière de distance de transmission. En outre, certains émetteurs-récepteurs QSFP28 sont basés sur la technologie PAM4 qui peut minimiser la dégradation du signal optique tout en doublant le débit de données, ce qui en fait une solution efficace et rentable pour les centres de données cloud 100G.

Connexion entre le Routeur Central et le Noyau de la Colonne Vertébrale

Cette connexion fait partie des interconnexions de centres de données (DCI) avec une distance de transmission ultra longue. Les solutions DCI 100G recommandées sont la solution cohérente 100G et la solution DWDM 100G PAM4. Les optiques cohérentes sont recommandées pour les transmissions longue distance (80km-1000km). QSFP28 100G PAM4 DWDM avec des systèmes de lignes ouvertes est plus économique et plus pratique dans les réseaux DCI de 80km.

Réflexion Finale

Cet article présente plusieurs solutions pour différents scénarios de connectivité pour les centres de données cloud 100G, chacune avec ses avantages et ses inconvénients. Les fournisseurs de cloud computing peuvent choisir parmi ces solutions en fonction de leurs besoins spécifiques. Nous espérons que ces solutions vous seront utiles.