Switch data center: Programmare il passaggio al 400G/800G

La popolarità del cloud computing e dei servizi cloud ha spinto la domanda per una maggiore larghezza di banda, una maggiore velocità e una minore latenza. Tutto questo spinge ulteriormente la migrazione del mercato degli switch data center verso il 400G/800G. Continuate a leggere per scoprire come si sta evolvendo il panorama dei data center e le implicazioni per gli switch data center.

Cambiamenti nel panorama dei data center

La storia dell'evoluzione dei data center ha dimostrato che la larghezza di banda, la densità della fibra e la velocità delle corsie sono in continuo aumento. Questo ha anche un impatto di vasta portata sul panorama della corrente continua. La transizione a 400G/800G è molto più vicina di quanto si pensi.

Utilizzo globale dei dati

I dati sono diventati sempre più cruciali per i singoli consumatori, le organizzazioni e le grandi economie. Penetrano ovunque quando navighiamo nel mondo di Internet e ci connettiamo con gli altri. Con l'evoluzione dei data center, anche l'utilizzo dei dati nel mondo sta cambiando.

L'elenco seguente mostra alcune delle principali tendenze nell'utilizzo dei dati a livello globale.

• I social media registrano una crescita esplosiva del traffico.

• La densificazione massiccia delle piccole celle consente il lancio di vari servizi 5G.

• Gli sviluppi dell'IoT e dell'IIoT (Industrial IoT) stanno prendendo piede.

• Il lavoro tradizionale in ufficio si sta spostando verso opzioni a distanza.

Reti a maglie a foglia dorsale e a tessuto

Ogni data center cerca di ottenere una larghezza di banda elevata, un'alta disponibilità e una bassa latenza per soddisfare le crescenti richieste degli utenti finali. In risposta, le architetture dei data center si stanno rapidamente spostando verso le reti mesh spine-leaf e fiber-dense, che possono contribuire a semplificare la rete dei data center e a fornire una maggiore capacità. Una connettività più flessibile, cavi backbone con un numero maggiore di fibre e una migliore scalabilità consentono alle reti di data center di supportare velocità di corsia sempre più elevate. In questo modo gli operatori dei data center sono più preparati a realizzare la migrazione a 400G/800G.

Crescita dei data center hyperscale ed edge

L'impatto dei data center hyperscale ed edge sul panorama complessivo dei data center è significativo. Con l'aumento della domanda di prestazioni a bassa latenza, i provider hyperscale lavorano per fornire servizi di cloud computing più vicini all'utente finale e ai dispositivi.

Nei data center edge, la minore distanza tra un utente e la rete di elaborazione consente ai dati di viaggiare più velocemente, garantendo un accesso istantaneo e ottimale ai dati e alle applicazioni con una latenza inferiore. Allo stesso tempo, la crescita dei data center hyperscale ed edge spinge i proprietari e gli operatori dei data center più piccoli ad adattare le proprie infrastrutture per supportare le richieste di traffico in costante aumento.

In che modo il nuovo panorama impatta sugli switch data center?

Per i data center, le prestazioni sono in realtà una questione di controlli ed equilibri tra server, switch e connettività. L'evoluzione del panorama dei data center ha sicuramente un impatto diretto sugli switch data center. Gli operatori di rete sono alla ricerca di soluzioni di commutazione altamente scalabili, affidabili e performanti.

L'architettura si sposta da ToR a MoR/EoR

Un cambiamento fondamentale è il passaggio da un'architettura top-of-rack (ToR) a una configurazione middle-of-row (MoR) o end-of-row (EoR). Rispetto all'architettura ToR, MoR e EoR richiedono un numero inferiore di switch distribuiti nei rack. Ciò significa meno spazio nei rack, meno manutenzione e quindi meno consumo di energia e sistemi di raffreddamento.

Inoltre, la migrazione a velocità più elevate comporta la semplice sostituzione dei cavi patch dei server, invece di sostituire i collegamenti più lunghi da switch a switch. Tuttavia, il passaggio richiede un approccio di cablaggio strutturato che faciliti le connessioni tra i server in-row e gli switch MoR/EoR.

Densità di porte switch più elevate

Strettamente correlato al passaggio da ToR a MoR/EoR è l'aumento delle velocità di commutazione. Si prevede che i serializzatori/deserializzatori (SerDes) che forniscono l'I/O elettrico per i circuiti integrati applicativi (ASIC) degli switch raggiungeranno i 100G una volta che lo standard IEEE802.3ck sarà ratificato. Ciò significa che anche gli ASIC degli switch stanno aumentando la densità delle porte I/O.

Una maggiore densità di porte degli switch supporta un maggior numero di connessioni ai dispositivi di rete, offrendo la possibilità di ridurre gli switch top-of-rack (ToR). Questo, a sua volta, riduce il numero complessivo di switch necessari per l'architettura del data center.

Sempre più data center stanno iniziando ad adottare switch 200G/400G, moduli transceiver QSFP-DD e cavi in fibra ottica 400G. Quest'anno Google dovrebbe debuttare con le spedizioni di switch da 800 Gb/s, grazie alla disponibilità di ottiche da 800 Gb/s.

Domanda di mercato in costante aumento

Nel 2021, il mercato degli switch per data center si è svolto in linea con le aspettative del Gruppo Dell'Oro. Le vendite di switch per data center nel segmento cloud sono cresciute a due cifre, mentre quelle del segmento non cloud sono aumentate a una media di una sola cifra. Si prevede che il mercato globale degli switch per data center raggiungerà i 19,9 miliardi di dollari entro il 2026, con un tasso di crescita del 5,6%.

Dell'Oro Group ha previsto che il mercato degli switch per data center crescerà a due cifre nel 2022, con una crescita del segmento cloud quasi doppia rispetto a quello non cloud. I principali fattori alla base di questa robusta previsione di mercato sono:

• Un comportamento d'acquisto da panico alimentato dalle continue difficoltà di approvvigionamento

• Un ritmo accelerato di trasformazione digitale

• Cicli di espansione alimentati da nuovi carichi di lavoro AI

Mercato degli switch data center: Opportunità e sfide

Il quadro roseo del mercato degli switch data center offre certamente grandi opportunità, ma ci sono anche sfide da affrontare nella transizione verso il 400G/800G.

Diversità del silicio più pronunciata

La diversità del silicio è un tema che ha caratterizzato il settore dei data center negli ultimi anni. È alimentato dalla necessità di fare pressione su Broadcom, un gigante dei semiconduttori che ad oggi domina i chip per le apparecchiature di rete.

Si prevede che un maggior numero di fornitori di silicio commerciale, come Cisco e Marvell/Innovium, unito ai vincoli di fornitura del settore, accelererà ulteriormente la diversità del silicio nel 2022. All'OCP 2021, Cisco ha annunciato che fornirà a Meta (precedentemente nota come Facebook) i suoi chip Silicon One sul Wedge400C per applicazioni Top of Rack.

Aumenta la domanda di dispositivi intelligenti

Le reti mobili sono utilizzate per collegare ogni tipo di dispositivo, come smartphone, smart TV, automobili ed elettrodomestici. I progressi tecnologici di questi dispositivi intelligenti spingono la domanda di connettività sofisticata e di soluzioni di rete avanzate. Di conseguenza, si registra un aumento dell'adozione di IoT e cloud computing. L'aumento della domanda di dispositivi intelligenti dovrebbe spingere l'integrazione dei chip nei server dei data center, offrendo opportunità di crescita redditizie per il mercato globale degli switch per data center.

Elevati costi operativi dei data center

Una delle sfide che ostacolano la crescita del mercato degli switch per data center è l'elevato costo operativo dei data center. Poiché le spese energetiche rappresentano una quota importante dei costi operativi, i data center situati in varie parti del mondo devono tenere conto dei prezzi dell'energia nella zona. Per i data center hyperscale e i fornitori di servizi cloud, la sola spesa energetica può essere esorbitante. Inoltre, anche altri costi operativi, come le macchine, la manutenzione e la manodopera, frenano la crescita del mercato.

Architettura complessa e problemi di compatibilità

Le tecnologie di virtualizzazione, calcolo, storage e cloud sono state implementate per migliorare la scalabilità e la flessibilità del data center. Ciò rende inevitabilmente più complessa l'architettura del data center. Sebbene gli switch per data center con prestazioni elevate e larghezze di banda maggiori siano in grado di gestire grandi carichi di lavoro, l'implementazione di soluzioni a larghezza di banda elevata in architetture diverse è ancora molto complessa.

Inoltre, diventa impegnativo creare compatibilità tra le diverse tecnologie di data center, con conseguenti costi e ritardi sostanziali nelle nuove implementazioni.

È probabile che i riflettori del mercato degli switch per data center continuino a brillare. Per i proprietari e gli operatori di data center che stanno pianificando la migrazione a 400G/800G, è necessario fare un'immersione più profonda nella situazione attuale e tenere traccia dell'evoluzione della situazione.