Soluzioni efficaci per la connettività data center cloud 100G

Negli ultimi anni i data center sono entrati nell'era 100G in risposta alla crescita esponenziale del traffico e dei dati. Inoltre, per fornire in modo più efficace servizi basati sul cloud come AI, VR/AR e video 4K, sono stati costruiti in tutto il mondo data center 100G su larga scala, tra cui molti data center cloud. Un data center cloud 100G, una nuova efficiente versione di data center, presenta requisiti più elevati per la sua infrastruttura. Questo articolo illustra alcune soluzioni efficaci per la connettività interna e l'interconnessione dei data center cloud 100G.

Data center cloud 100G: Nozioni base

Un data center ckoud è un nuovo tipo di data center basato sul cloud computing, con loose coupling di risorse di calcolo, storage e rete, virtualizzazione completa dell'attrezzatura IT e un alto grado di modularità, automazione e risparmio energetico ecologico.

I data center cloud sono generalmente posseduti e gestiti da fornitori di cloud per offrire risorse e servizi di elaborazione, rete e archiviazione ad alte prestazioni a molte organizzazioni diverse, accessibili da diverse aziende tramite la rete. I data center cloud sono quindi solitamente di dimensioni molto grandi e presentano vantaggi significativi in termini di allocazione delle risorse, efficienza operativa, flessibilità e scalabilità.

Architettura

Con l'avvento dell'Ethernet 100G, molti data center cloud sono passati al 100G per migliorare il throughput dei dati grazie a una maggiore larghezza di banda e densità di porte. Per migliorare lo scambio di dati e la capacità di throughput, i data center cloud 100G adottano un'architettura di rete spine-leaf flat comprendente Spine Core, Edge Core e ToR. Le connessioni tra i diversi livelli del data center cloud 100G variano in termini di velocità di trasmissione e distanze, come illustrato di seguito.

Requisiti

Per aumentare le capacità di elaborazione dei dati, i data center cloud 100G pongono requisiti più elevati alla loro infrastruttura: alta velocità, alta densità, basso consumo energetico e alta disponibilità.

Alta velocità: A causa della crescita esplosiva del traffico nei data center, sono necessarie apparecchiature ad alta velocità a 100G e oltre per soddisfare le enorme esigenze di trasmissione dei dati.

Alta densità: I data center cloud sono spesso di grandi dimensioni e devono risparmiare spazio nei rack per ridurre i costi di costruzione e di espansione. Per questo motivo, sono necessari dispositivi ad alta densità, come switch con più porte e transceiver compatti, per ridurre il numero di switch necessari e aumentare la capacità di trasmissione.

Basso consumo energetico: Il consumo energetico ridotto consente di risparmiare energia e di garantire un funzionamento corretto grazie a una migliore dissipazione del calore.

Alta disponibilità: I data center cloud 100G richiedono apparecchiature ad alta disponibilità, come moduli collegabili a prova di futuro per supportare gli aggiornamenti futuri del data center.

Soluzione data center cloud 100G

Per facilitare la crescita del business dei cloud provider, ecco alcune soluzioni efficaci per la connettività interna e l'interconnessione dei data center cloud 100G.

Connessione tra switch ToR e server

In questo caso, la distanza di trasmissione è generalmente inferiore a 5 m e la velocità dei dati è 10G/40G. La soluzione adatta è 10G/40G DAC/AOC. Il DAC ha prestazioni migliori in termini di costi, consumo energetico e dissipazione del calore, mentre l'AOC presenta i vantaggi della leggerezza, della maggiore distanza di trasmissione e della facilità di installazione e manutenzione. Per la trasmissione a breve distanza nei data center cloud 100G, i DAC 10G/40G sono una soluzione più conveniente.

Connessione tra Edge Core e ToR

Oltre a AOC QSFP28 100G supportante la trasmissione a 100m, i transceiver SR4 QSFP28 100G con cavi MTP/MPO possono essere utilizzati anche per questa connettività. Rispetto a SR4 QSFP28 100G, AOC 100G possono garantire costi e consumi inferiori. Tuttavia, oltre a supportare una distanza di trasmissione maggiore, il QSFP28 SR4 100G dispone di funzioni diagnostiche digitali aggiuntive, determinando prestazioni superiori nella sensibilità del ricevitore.

Connessione tra spine core ed edge core

Per la connettività tra gli switch core spine e gli switch core edge, sono disponibili transceiver QSFP28 100G in diversi tipi per soddisfare le diverse esigenze di distanza di trasmissione. Inoltre, alcuni transceiver QSFP28 sono basati sulla tecnologia PAM4 che può ridurre al minimo la degradazione del segnale ottico raddoppiando al contempo la velocità di trasmissione dei dati, rendendoli una soluzione efficiente ed economica per i data center cloud 100G.

Collegamento tra core router e spine core

Questa connessione appartiene all'interconnessione dei data center (DCI) con una distanza di trasmissione ultra lunga. Le soluzioni DCI 100G consigliate sono la soluzione coerente 100G e la soluzione DWDM PAM4 100G. L'ottiche coerente sono ideali per la trasmissione a lungo raggio (80km-1000km). Il QSFP28 DWDM PAM4 100G con sistemi a linea aperta è più economico e conveniente nelle reti DCI da 80 km.

Conclusioni

In questo articolo vengono presentate varie soluzioni per diversi scenari di connettività nei data center cloud 100G, tutte con i loro vantaggi e svantaggi. I cloud provider possono scegliere tra queste soluzioni in base alle loro esigenze specifiche. Ci auguriamo che le soluzioni per data center cloud 100G possano essere utili.