在近幾年里，物聯(lián)網(wǎng)(IoT)設備數(shù)據(jù)爆炸式的增長，在線視頻流的激增，以及需要支持吞吐量越來越大的服務器和存儲解決方案等因素促使數(shù)據(jù)中心的寬帶需求越來越高，數(shù)據(jù)中心正負載著大量增長的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的壓力。但是，截止目前為止，萬兆以太網(wǎng)(10GbE)依然是高性能數(shù)據(jù)中心標準服務器和架頂式(ToR)交換機的速度規(guī)范，很顯然即使10GbE速度也遠不夠解決寬帶需求問題，因此，很多公司正在考慮采用速度更高的以太網(wǎng)來滿足當前和未來的帶寬需求，本文將探討在向更高速度邁進的過程中，對于要求成本和性能相對平衡的公司而言，相比 40GbE和100GbE，為什么25GbE是最佳的以太網(wǎng)速度。
在25GbE IEEE標準化解決方案進入市場之前，數(shù)據(jù)中心一般通過聚合多個單通道10GbE網(wǎng)絡物理層來升級到更高的鏈路速度。例如，一家公司可以聚合四個10GbE物理通道實現(xiàn)40GbE速度，或者聚合10個10GbE通道以運行100GbE速度。IEEE今后要標準化的速度是40GbE和100GbE，為公司提供了向更高速度轉換的可選方案。在一對導線上，高速信號從10Gbps演進到25Gbps。這樣，把四個25Gbps鏈路捆綁在一起可實現(xiàn)100Gbps鏈路。業(yè)界隨后研究了將100GbE技術拆成四個獨立的25GbE通道，為IEEE于2016年6月批準25GbE標準鋪平了道路。
25GbE引入的解決方案具有增強計算和存儲效率的優(yōu)點，其長期成本結構相似，但數(shù)據(jù)量是10GbE的2.5倍。雖然40GbE和100GbE都進一步提高了帶寬，但是綜合考慮起來，這些解決方案比25GbE更昂貴而且功耗更高。因此，對于那些想從10GbE轉換到更高以太網(wǎng)速度的公司，25GbE解決方案提供了帶寬更高、速度更快的連接，當過渡到下一代網(wǎng)絡時，相關的資金和運營支出要相對均衡一些。采用相同的銅纜和光纖，數(shù)據(jù)中心節(jié)省了這方面的開支，但進一步提高了性能，因此，25GbE是尋求更快、更智能和更經(jīng)濟連接的企業(yè)的理想選擇。
25GbE更快
很明顯，隨著數(shù)據(jù)中心帶寬需求的增長，更高的端口速度是高性能服務器應用程序的關鍵所在。如果數(shù)據(jù)中心的服務器不能以大容量的方式彼此通信或者與最終用戶進行通信，那就達不到客戶提高利用率的要求。遷移到25GbE不僅為公司提供了巨大的容量，而且公司能夠根據(jù)需要很容易快速、經(jīng)濟高效地升級到更高的速度。使用25GbE，公司可以運行兩個25GbE通道實現(xiàn)50GbE，或者運行四個通道實現(xiàn)100GbE，因此，遷移到25GbE后，未來也不會過時。
此外，25GbE利用了數(shù)據(jù)在交換機層面的傳輸特性。數(shù)據(jù)不僅從服務器流向核心，而且在服務器之間流動，產(chǎn)生了東西向(本地)數(shù)據(jù)流。利用Clos網(wǎng)絡——接入交換機和服務器以及主干交換機實現(xiàn)網(wǎng)狀網(wǎng)全連接的一種網(wǎng)絡，對25GbE進行優(yōu)化以支持這種東西向數(shù)據(jù)流。通過采用單獨的25GbE通道并將其擴展到主干交換機，網(wǎng)絡連接更廣，不再限于100GbE端口。
25GbE更智能
由于這么多的流量要通過網(wǎng)絡傳輸，因此關鍵是要對其進行監(jiān)控，以確保能夠高效的分配帶寬。開發(fā)出的下一代交換機能夠發(fā)揮吞吐量更高的優(yōu)勢，但也要對其進行改進，進一步提高通過它們的數(shù)據(jù)流的可見性。數(shù)據(jù)中心運營商可以通過使用分析系統(tǒng)來處理智能交換架構并實現(xiàn)其可視化，從而能夠精確的調整數(shù)據(jù)流在網(wǎng)絡中的流動。分析技術使操作人員以可視化的方式實時了解網(wǎng)絡怎樣運行，并根據(jù)需要隨時進行調整。盡管部署了更先進的網(wǎng)絡，很多公司并沒有正確地利用分析技術，使用不合適的手段來訪問信息;分析技術使數(shù)據(jù)中心能夠充分發(fā)揮其網(wǎng)絡的最佳性能，實現(xiàn)投資效益最大化。
25GbE更經(jīng)濟
25GbE是比40GbE和100GbE等其他選擇更經(jīng)濟高效的解決方案嗎?答案在于它比較容易從現(xiàn)有網(wǎng)絡系統(tǒng)進行過渡。25GbE電纜簡化了從10GbE的遷移，如果公司想要從一個標準遷移到另一個，那么40GbE和100GbE會受到限制。與40GbE解決方案相比，25GbE單位帶寬的成本更低，而端口密度更高。另一個要考慮的因素是占據(jù)了網(wǎng)絡數(shù)據(jù)中心很大一部分成本的光器件;25GbE降低了這方面的成本，因此，其應用更加廣泛。此外，以前需要多臺設備才能完成的任務現(xiàn)在使用一臺交換機即可，從而降低了交換機層面的成本。
圖1.Clos網(wǎng)絡結構圖
圖2.最近，市場上出現(xiàn)了讓25GbE數(shù)據(jù)中心解決方案更優(yōu)化、成本更低的交換機和以太網(wǎng)收發(fā)器。
為了推動向25GbE的過渡，數(shù)據(jù)中心運營商要求半導體公司開發(fā)適用于25GbE的解決方案。Marvell最近發(fā)布的新交換機和以太網(wǎng)收發(fā)器，它提供了適用于25GbE而且成本效益較高的端到端解決方案。通過為25GbE提供技術支持，數(shù)據(jù)中心開始受益于25GbE標準，并滿足了超連接行業(yè)不斷增長的需求。
作者：Nicholas Ilyadis，Marvell投資組合和技術戰(zhàn)略副總裁
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