Ende 2018 führten mehrere Hersteller von Rechenzentrumsgeräten 400G-Ethernet-Switches (400GbE) ein. Wir werden detaillierter über die Ankündigung von neuem Eisen berichten.
/ Foto Quinn Dombrowski CC BY-SAWie 400 GbE helfen wird
Laut Cisco werden im Jahr 2021 53% aller Server in Hyperscale-Rechenzentren (Hyperscale) konzentriert sein. Die Maschinenräume dieser Rechenzentren umfassen Hunderttausende und sogar Millionen von Autos. Unter solchen Bedingungen ist es für Rechenzentrumsbesitzer wichtig,
mit dem ständig wachsenden Datenverkehr fertig
zu werden . Der 400-GbE-Standard soll zur Lösung des Problems beitragen.
Diese Version von Ethernet hat eine wichtige Innovation - die PAM4-Codierung. Es
werden zur Modulation nicht zwei (wie zum Beispiel
NRZ ), sondern vier Signalpegel verwendet. Dieser Ansatz verdoppelt die Netzwerkbandbreite. Durch Erhöhen der Anzahl der Ebenen wird die Wahrscheinlichkeit von Verzerrungen erhöht. Daher erfordert PAM4 die Einführung von Fehlerkorrekturmethoden mit einer
BER (Bitfehlerrate) von nicht mehr als 10
–13 (für andere Ethernet-Standards betrug dieser Wert 10
–12 ).
Der 400-GbE-Standard wurde seit 2014 am IEEE entwickelt und Ende 2017 verabschiedet. Aus diesem Grund haben Hersteller von Geräten für Rechenzentren 2018 aktiv die Entwicklung neuer Lösungen aufgenommen.
Wer hat 400GbE-Geräte eingeführt
Ende Oktober letzten Jahres stellte Cisco
eine neue Reihe von Switches für den aktualisierten Ethernet-Standard vor. Insgesamt entwickelte das Unternehmen vier Geräte: 3432D-S, 3408-S, 9316D-GX und 93600CD-GX.
Der Nexus 3432D-S-Switch verfügt über einen 1-HE-Formfaktor und 32 400-GbE-Ports. Das Nexus 3408-S ist ein 4-HE-Gehäuse mit den Ports 100 und 400 GbE. Beide Geräte dieser Leitung
haben eine Schaltkapazität von 25,6 Tbit / s und einen Puffer von 70 MB.
Das Nexus 9316D-GX ist ein 1-HE-Wirbelsäulenschalter mit 16 400-GbE-Ports. Das Nexus 93600CD-GX ist ein 1-HE-Leaf-Switch mit acht 400-Gigabit-Ports. Die 9300-GX-Serie ist vollständig kompatibel mit Cisco Application Centric Infrastructure (ACI). Es automatisiert den Lastausgleich und die Optimierung virtueller Maschinen im Rechenzentrum.
Neben Cisco hat Juniper im vergangenen Jahr seine 400-GbE-Lösungen angekündigt. Das Unternehmen
plant , im ersten Halbjahr 2019 400G-Ethernet-Geräte auf den Markt zu bringen. Darunter befinden
sich zwei Switch-Modelle für Rechenzentren - QFX10003 und QFX5220. Jeder von ihnen ist mit 32 Ports für 400 GbE ausgestattet.
Juniper entwickelte auch einen Router für 400G Ethernet - Modell PTX10003. Es ist in zwei Versionen erhältlich: mit einer Bandbreite von 8 oder 16 Tbit / s. Die Anzahl der 400-GbE-Ports in Routern beträgt 16 bzw. 32. Der PTX10003 verfügt
über ein integriertes MACsec- Verschlüsselungssystem, das Daten vor dem Abfangen und Fälschen im Netzwerk schützt.
Zwei Schalter
freigegeben und die Firma Arista. Beide Geräte sind mit 32 Ports ausgestattet und haben einen Durchsatz von 12,8 Tb / s.
Wo werden sie 400 GbE implementieren?
Analysten gehen
davon aus, dass die Eigentümer
von Rechenzentren 2019–2020 mit der Implementierung neuer Lösungen beginnen werden. Die 400-GbE-Technologie wurde hauptsächlich für große Cloud-Anbieter entwickelt. Er wird ihnen helfen, mit dem Wachstum des Verkehrs in Netzwerken fertig zu werden. Die Nachfrage nach der öffentlichen Cloud wird voraussichtlich in naher Zukunft um etwa 20% pro Jahr
weiter zunehmen.
400 GbE wird Telekommunikationsunternehmen auch bei der Einführung von 5G-Netzen unterstützen. Netze der nächsten Generation
werden in den nächsten drei Jahren zu einer Verfünffachung des weltweiten Verkehrs führen. Daher testen einige Betreiber bereits 400-GbE-Switches. Beispielsweise hat Verizon Anfang 2018 auf neue Geräte
umgestellt .
Die 400G-Ethernet-Technologie wird in Bildungs- und Forschungsnetzwerken Anwendung finden. An der Indiana University in den USA wurde ein einkanaliges 400-Gigabit-Netzwerk eingerichtet. Das neue 400-GbE-System wird Universitätsmitarbeitern helfen, große Datenmengen (die sie während der Forschung generieren) schnell in die Cloud zu übertragen und den Austausch mit Kollegen aus Labors zu vereinfachen.
/ Foto Ernestas CC BYEs ist jedoch noch zu früh, um über den massiven Übergang zu neuen Geräten zu sprechen. Laut
dem Chefanalysten
von Doyle Research werden 400G-Ethernet-Netzwerke in naher Zukunft zu teuer sein. Nur Besitzer von hochskalierbaren Rechenzentren wie Facebook und Microsoft können sie sich leisten. Übrigens werden diese IT-Giganten Geräte von Arista
vorstellen .
Eine weitere
Herausforderung , die die Bereitstellung von 400-GbE-Geräten verlangsamen kann, sind die konkurrierenden
Transceivertypen für 400-GbE:
OSFP oder QSFP-DD. OSFP-Geräte verbrauchen weniger Strom als QSFP-DD, benötigen jedoch mehr Speicherplatz. QSFP-DD-Transceiver sind nicht nur kleiner, sondern auch mit
QSFP- Ports der vorherigen Generation
kompatibel . Sie verbrauchen jedoch mehr Strom, was zu einem Anstieg der Stromrechnungen in Rechenzentren führt. Es ist noch nicht klar, welcher Transceivertyp sehr beliebt sein wird, daher besteht die Gefahr, dass der Markt in zwei Lager aufgeteilt wird.
Im Allgemeinen prognostizieren Experten, dass der 400-GbE-Standard
nach 2020 an Dynamik gewinnen wird. Dann wird der Preis für Geräte sinken, was ihre Implementierung für eine größere Anzahl von Unternehmen angemessen macht.
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