In che modo il 400G ha trasformato i data center

Con il rapido sviluppo tecnologico in diversi settori industriali in tutto il mondo, i data center si stanno adattando velocemente per tenere il passo con le crescenti aspettative dei clienti. La storia indica anche un'evoluzione dei data center caratterizzata da un cambiamento sempre maggiore nella densità della fibra, nella larghezza di banda e nella velocità delle corsie.

I data center stanno passando dalle tecnologie 100G a quelle 400G nel tentativo di creare reti più potenti che offrano esperienze migliori ai clienti. Tra i fattori che spingono verso le implementazioni 400G vi sono i recenti progressi di tecnologie dirompenti come l'AI, il 5G e il cloud computing.

Oggi, i data center lungimiranti che desiderano massimizzare i costi, garantendo al contempo compatibilità e convenienza di alto livello, hanno fatto di 400G Ethernet una priorità. In questo articolo discutiamo dell'evoluzione dei data center, dei fattori di forma 400G più diffusi e di cosa aspettarsi dal mercato dello switching dei data center con il continuo miglioramento della tecnologia.

L'evoluzione dei data center

Il concetto di data center risale agli anni '40, quando il primo computer programmabile al mondo, l'Electronic Numerical Integrator and Computer, o ENIAC, rappresentava l'apice della tecnologia computazionale. Quest'ultimo è stato utilizzato principalmente dall'esercito statunitense per calcolare il fuoco dell'artiglieria durante la Seconda Guerra Mondiale. Era complesso da mantenere e da utilizzare e funzionava solo in un ambiente particolare.

Questo ha visto lo sviluppo dei primi data center incentrati sull'intelligence e sulla segretezza. Idealmente, un data center aveva una sola porta e nessuna finestra. Oltre alle centinaia di metri di cavi e tubi a vuoto, erano necessarie enormi prese d'aria e ventole per il raffreddamento. Si veda la nostra infografica sull'evoluzione dei data center per saperne di più sull'ascesa dei data center moderni e su come la tecnologia abbia giocato un ruolo enorme nel plasmare l'esperienza dell'utente finale.

I limiti dei data center ordinari

Alcuni dei principali protagonisti dell'evoluzione dei data center sono le aziende produttrici di CPU, come Intel e AMD. Entrambe hanno fatto progredire le tecnologie dei processori ed entrambe offrono caratteristiche eccezionali in grado di supportare qualsiasi carico di lavoro.

Sebbene la maggior parte dei processori per data center sia affidabile e ottimizzata per diverse applicazioni, non è stata progettata per i carichi di lavoro specializzati che stanno emergendo, come l'analisi dei big data, l'apprendimento automatico e l'intelligenza artificiale.

In che modo il 400G ha trasformato i data center

Il passaggio a 400 Gbps trasforma drasticamente le modalità di progettazione e costruzione dei data center e delle reti di interconnessione dei data center (DCI). Il passaggio alle connessioni a 400 G è più che altro un gioco speculativo e altamente dinamico tra il lato client e il lato networking.

Attualmente, due accordi multisource si contendono il primo posto come fattore di forma scelto dai consumatori nel mercato 400G in rapida evoluzione. Le due tecnologie sono i transceiver ottici/pluggable QSFP-DD e OSFP.

OSFP vs. QSFP-DD

QSFP-DD è il fattore di forma ottico 400G preferito dal lato client, grazie alle varie opzioni di portata disponibili. L'emergere del 400ZR dell'Optical Internetworking Forum e la tendenza a combinare commutazione e trasmissione in un'unica scatola sono i due fattori che guidano il lato rete. In questo caso, la scelta dei fattori di forma si restringe alla potenza e alla meccanica.

Essendo un modulo più grande, l'OSFP offre molto spazio utile per i componenti DWDM e dispone di capacità di dissipazione del calore fino a 15 W di potenza. Quando si inseriscono funzionalità coerenti in un fattore di forma ridotto, la potenza è fondamentale. Questo dà all'OSFP un vantaggio competitivo sul lato della rete.

Nonostante le prestazioni di OSFP in termini di potenza, spazio e integrità del segnale, non è compatibile con i connettori QSFP28. Inoltre, la sua tecnologia non dispone della versione a 100 Gbps, quindi non può fornire una transizione efficiente dai moduli legacy. Questo è un altro motivo per cui non è stato ampiamente adottato sul lato cliente.

Tuttavia, il QSFP-DD è compatibile con i connettori QSFP28 e QSFP e ha ricevuto molti consensi sul mercato. L'unico problema è la bassa dissipazione di potenza, spesso limitata a 12 W. Questo rende difficile gestire in modo efficiente un ASIC (application-specific integrated circuit) coerente e mantenerlo fresco per un periodo prolungato.

Il passaggio ai data center a 400GE è alimentato anche dall'adozione di interfacce 25GE/50GE per soddisfare la crescente domanda di accesso allo storage ad alta velocità e di una vasta quantità di elaborazione dati.

Il futuro degli switch 400G per data center

Le aziende fornitrici di servizi cloud, come Amazon, Facebook e Microsoft, continuano a distribuire 100G per ridurre i costi. Secondo un rapporto del Gruppo Dell'Oro, si prevede che il 100G raggiungo il proprio picco nei prossimi due anni. Tuttavia, nonostante il 100G domini attualmente il mercato, si prevede che le spedizioni di 400G supereranno i 15 milioni di porte switch entro il 2023.

Nel 2018 è stato rilasciato il primo lotto di sistemi di switch 400G basati su chip da 12.8 Tbps. Google, che all'epoca era l'unico fornitore di servizi cloud, è stata tra le prime aziende a entrare nel mercato. In seguito, altri fornitori di servizi cloud sono entrati nel mercato contribuendo ad alimentare ulteriormente la trasformazione. Oggi le società di servizi cloud rappresentano una grossa fetta dei clienti 400G, ma si prevede che i fornitori di servizi saranno i prossimi a entrare nel mercato..

Scelta di uno switch per data center

Gli switch per data center sono disponibili in una gamma di fattori di forma, design e capacità di commutazione. A seconda dei casi d'uso specifici, è necessario scegliere uno switch per data center affidabile, che offra flessibilità di alto livello e sia costruito per l'ambiente in cui viene distribuito. Alcuni dei fattori critici da considerare durante il processo di selezione sono la scalabilità dell'infrastruttura e la facilità di programmazione. Un buon switch per data center è efficiente dal punto di vista energetico, con un raffreddamento affidabile e deve consentire una facile personalizzazione e integrazione con strumenti e sistemi automatizzati. Qui una Wiki, uso e consigli per l'acquisto degli switch per data center.