Preferințe de cablu în centrele de date
Mici centre de date corporative (zone IT mai mici de 100 m 2)
- Utilizarea primară a cablurilor de tip vitopar.
- Linile cu un singur mod sunt utilizate pentru a conecta MDA cu intrarea în oraș a operatorilor de telecomunicații.
Centre de date medii corporative (zona de IT-zone 100-300 m 2)
- Utilizarea limitată a cablurilor optice, dar un mare potențial de creștere.
- Arhitectura Top of Rack (ToR) este populară.
Centrele mari de date corporative (300-1000 m 2), precum și centrele de date comerciale tipice (500-5000 m 2)
Mega-coduri comerciale, complexe înnorate și hiper-scalabile (Hyperscale) (3000-50000 m 2 și mai mult)
- Domină liniile cu un singur mod (cota lor poate atinge 100%).
- Viteze de 40G și 100G, perspective de introducere a tehnologiei 400G pe liniile cu un singur mod.
- Cabluri MRO predeterminate pentru aplicații de mare viteză.
De la Mala la Mare
Raportul dintre ponderea cuprului și liniile optice în infrastructura de cablu a centrului de date este în mare parte determinat de aria sa. Astfel, în mic centru de date corporative, în cazul în care zona de zone nu depășește 100 m 2. cabluri torsadate dominante - pentru distanțe scurte este suficient de „gama“ de cabluri de cupru. În marile centre de date intreprinderi (peste 300 m 2), precum și centre de date comerciale în conturile optice multimod deja 60-90% din toate liniile, astfel crește permanent INDICA linii cu fibra OM4 share. În plus, pe astfel de site-uri, se folosesc din ce în ce mai mult cabluri cu conectori MPO pre-dominate și cu mai multe fibre; aceste soluții tehnice de rapid și eficient, dacă este necesar pentru a trece la o viteză mai mare, de exemplu, cu 10GbE la 40GbE și 100GbE în continuare.
Ar trebui să menționăm, de asemenea, așa-numitul megaTsODy - în special, gipermasshtabiruemye imens (hyperscale) complexe pe baza cărora mulți giganți Internet sunt furnizarea de servicii de cloud. Pe astfel de obiecte domină liniile cu un singur mod, iar cota lor poate atinge 100%. utilizarea preferentiala a tehnologiei single-mode se datorează mai multe motive, inclusiv distanțele mari dintre modulele IT și facilități, precum și cerințe ridicate privind capacitatea rețelei - proprietari megaTsODov au fost printre primii care au aplicat tehnologia 40GbE și 100GbE. Nu trebuie să uităm că unii dintre ei dezvolta propriile lor principii de organizare SCS, care au fost dezvoltate în continuare în cadrul proiectului inițiat de Open Compute Project Facebook (OCP).
Opțiunile principale pentru plasarea comutatoarelor în centrul de date
DOMENIUL DE TRANSMITERE ȘI ZONELE FUNCȚIONALE
Selectarea mediului de transmisie (optic sau cupru) și depinde de scopul ariei funcționale a centrului de date, în care segmentul specific este implementat SCS (vezi. Fig. 1). Deci, Facilitatea de intrare în zona în care orașul este situat pe operatorii de rețele de comunicații de intrare (în centre mari de date în acest domeniu este, de asemenea, echipamente de campus autostrăzi care face legătura clădiri diferite), utilizate în principal optica single-mode - chiar și în centre de date mici. În zona principală de distribuție (Main Distribution Area), în care un cap optic este montat și cruce concentrate rețea de bază (cum ar fi LAN și SAN), se aplică media diversității de transmisie și cupru, și single-mode si multi-mode optic. Cu toate acestea, perechea răsucite în zona MDA este înlocuită din ce în ce mai mult de optică, iar cota sa este în continuă creștere. În cablurile de cupru arta rămâne doar în rețelele de servicii - de exemplu, în banda de rețea de management (out-of-band), în cazul în care cerința de lățime de bandă este mult mai mic.
Fig. 1. Alegerea mediului de transmisie în funcție de scopul zonelor funcționale ale centrului de date
CUM SĂ EVALUAȚI COMENZII
Arhitectura SCS în zonele de conectare a dispozitivelor terminale ale centrului de date este determinată de amplasarea echipamentului activ (comutatoare). În practică, au existat trei variante principale ale acestui aranjament. Primul și cel mai popular este instalarea unui switch în fiecare rack cu echipamente IT (ToR). Al doilea este concentrația întrerupătoarelor care servesc echipamentul acestei serii într-un rack. Comutatorul cu întrerupătoare poate fi la sfârșitul rândului (EoR) sau la mijlocul acestuia (MoR). În cele din urmă, a treia opțiune - implementarea centralizată a echipamentelor active care deservesc camera serverului (Centralizat de comutare). În acest caz, întrerupătoarele sunt instalate în crucea principală, iar în rafturi există numai echipamente SCS pasive.
Fig. 2. Preferințe privind alegerea arhitecturii de comutare în centrele de date corporative și comerciale
DEZVOLTAREA OPTICELOR
Pe baza opțiunii multimodice, nu numai rețelele locale Ethernet se dezvoltă cu succes, ci și o altă parte integrantă a infrastructurilor de rețea ale multor centre de date - rețelele de stocare SAN bazate pe Fibre Channel. Mai mult decât atât, tehnologia de transmisie paralelă a traficului pe mai multe fibre, care este realizată utilizând sisteme pre-determinate, echipate cu conectori MPO cu mai multe fibre (de grup), devine din ce în ce mai răspândită. De exemplu, calea MPO de 24 de fibre este potrivită pentru formarea a 12 linii duplex 10GbE. Apoi, pe baza sa (prin simpla înlocuire a componentelor terminale ieftine), este posibilă implementarea unei tranziții la trei linii de 40GbE și apoi, dacă este necesar, la un canal de 100 gigabiți. Astfel, migrarea simplă către aplicații din ce în ce mai mari este asigurată cu o conservare maximă a investițiilor efectuate.
Cu toate avantajele sistemelor multi-fibre bazate pe MPO, au un dezavantaj serios - un număr mare de fibre necesare. În centrele de date creșterea numărului de fibre este de multe ori de dorit, deoarece necesită costuri suplimentare, inclusiv selecția de spațiu scump pentru tăvi de cablu, organizatori, etc. Viteza poate fi mărită de trafic Un alt mod. Prin aranjarea mai multor canale pe baza unei singure fibre. Aceasta este o tehnologie binecunoscută pe piața telecomunicațiilor pentru multiplexarea spectrală (WDM).
Cu toate acestea, utilizarea lungimii de undă prin multiplexare prin divizarea în cele mai populare fibre multimod OM3 și OM4 este imposibilă, deoarece aceste fibre sunt optimizate pentru un singur lungime de undă (850 nm). Ele oferă o lățime de bandă (coeficient de spectru extins) foarte larg la 850 nm, dar abaterea de la banda de lungime de undă specificată este îngustat brusc, datorită cărora aceste fibre sunt slab potrivite pentru transmiterea fluxurilor multiple în modul WDM. Prin urmare, să pună în aplicare de transport low-cost într-un mod WDM a fost necesară pentru a dezvolta noi fibre pentru care a fost posibil să transmită semnale în mod eficient la alte lungimi de undă. Pentru a asigura costul redus al sistemului WDM, este necesară o separare nominală între canalele spectrale de aproximativ 30 nm. Prin urmare, pentru a sprijini cel puțin patru fluxuri spectrale (a se vedea figura 3 ..) Necesitatea interval (luând în considerare o bandă de gardă), 100 nm - 850-950 nm.
Fig. 3. Sistemul WDM cu multiplexarea a patru canale spectrale
Proiecte FIR. Oferă aceeași performanță la 850 nm ca și fibra OM4, deci este compatibilă cu toate aplicațiile existente. Evident, tehnologia WBMMF face posibilă pentru a ridica de patru ori mai mare decât rata de date pentru un anumit număr de fibre sau în același timp, reduce numărul de fibre necesare pentru a sprijini o rată specială (de exemplu, 100 Gbit / s pe o singură pereche de fibre). Utilizarea acestuia permite implementarea mai eficientă a canalelor de comunicare 40, 50 și 100 Gb / s (a se vedea. Fig. 4), precum și pentru a atinge viteze mai mari, cum ar fi 800 și 1600 Gb / s.
Fig. 4. Numărul fibrelor necesare pentru a furniza rate diferite de transmisie utilizând metoda tradițională (un flux într-o fibră) și multiplexarea spectrală (patru fluxuri într-o singură fibră)
Pentru aplicații de mare viteză (40 și 100 Gbit / c) limitarea unei game optice multimod este de 100-150 m. Acest lucru este suficient pentru majoritatea rețelelor tipice de centre de date corporative și comerciale, dar, în unele cazuri, cum ar fi pentru megaTsODov, acest lucru nu este suficient. Apoi tehnologia cu sens unic vine la salvare. Principalul său dezavantaj este costul ridicat și nu este vorba atât de sistemul de cabluri, cât și de echipamentele active (transceivere foarte scumpe). În ultimii ani, un număr de producători și organizații din industrie au depus mult efort pentru a dezvolta soluții mai puțin costisitoare.
De exemplu, Facebook compania a luat calea de dezvoltare pentru centrele lor de date variante ușoare cu un singur mod de tehnologie 100GbE este în primul rând din cauza scăderii cu rază lungă de transceivere 10 km la doar 500 de metri (care este suficient pentru un tipic aplicații centru de date). Ca rezultat, tehnologia 100W CWDM4 a fost dezvoltată cu transmițătoare semnificativ mai puțin costisitoare. Dar trebuie înțeles în mod clar că acest lucru și alte tehnologii similare care nu sunt standardizate de către organizațiile internaționale, astfel încât acestea să poată fi cu greu recomandat pentru utilizare la modelul pe scară largă a centrelor de date corporative și comerciale.
În general, tehnologiile de rețea pentru centrele de date se dezvoltă rapid. Deoarece acest proces este indisolubil legată de dezvoltarea în domeniul soluțiilor de infrastructură de cablu, care determină parametrii-cheie ai celor existente, precum și capacitatea de a sprijini noi aplicații de mare viteză. În același timp, în centrele de date se utilizează o mare varietate de sisteme de cabluri de tip vitopar și optic, cu o tendință evidentă de a crește cota acestora din urmă. La alegerea unui partener pentru crearea și modernizarea infrastructurii de cablu este important să se ia în considerare prezența expertizei sale în toate tipurile majore de sisteme de cablare, să fie conștienți de tendințele de dezvoltare a rețelei și să aibă grijă de sprijinul cererilor viitoare de protecție maximă a investițiilor.
Vladimir Stytsko. Director de lucru cu clienți cheie din Rusia și țările CSI, CommScope
Distribuiți materialul împreună cu colegii și prietenii