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                        撥開迷霧看未來:數據中心何時走向400GE、800GE?

                        來源:百度百家 作者: 更新時間:2022/7/25 9:20:37

                        摘要:數據中心服務提供商以及各大企業,要建設的數據中心網絡內部交換系統,需要從當下的10GE、40GE,提速到100GE,還是400GE?

                          AR/VR、元宇宙等新應用的普及,智能工廠、工業互聯網等新產業的出現,遠程醫療、遠程辦公等新模式的興起,5G移動技術、邊緣計算等新技術的誕生,帶來數據的高速增長。

                          數據的存儲和處理,都需要在數據中心里進行。隨著新興業務快速發展,數據中心也變多.市場研究機構ResearchAndMarkets發布的《全球數據中心托管服務市場機遇報告2021-2025》顯示,超大規模數據中心預計將從2019年的509個,增長到2025年的890個,年復合增長率為9.76%。

                          另據中國信通院發布的數據顯示,截至2021年年底,我國在用數據中心機架規模達520萬架,近5年年均復合增速超過30%。其中,大型以上數據中心機架規模420萬架,占比達到80%。此外,當前數據中心業務高吞吐的發展趨勢明顯。


                          面對充滿機遇的數據中心市場,許多人卻感到迷茫。比如,數據中心服務提供商以及各大企業,要建設的數據中心網絡內部交換系統,需要從當下的10GE、40GE,提速到100GE,還是400GE?

                          接下來,筆者將基于行業迸發出的新需求以及特征,抽絲剝繭,揭秘數據中心未來發展方向。

                          見微知著,發現數據中心未來前行方向

                          隨著各行業數字化轉型,數據中心迎來新機遇,成為ICT行業的星辰大海。但很多人并不清楚,數據中心未來發展方向到底在哪。每當遇到看不到道路方向的情況,我們就要好好審視下未來3年、未來10年需求趨勢變化情況。

                          想要辨別數據中心發展方向,我們也需要從行業應用迸發出的最新網絡需求著手。我們注意到數據中心市場如下特征。

                          特征一,數據中心流量高速增長。據IDC預測,到2025年,數據中心流量預計將增長超過180 ZB,服務提供商以及各大企業,亟需數據中心網絡內部交換系統,從10GE、40GE向100GE、400GE提速。

                          特征二,數字化轉型中,許多應用對帶寬提出更高要求。目前,企業數據中心,正向25GE及50GE服務器網卡遷移;云數據中心,正向50GE及100GE服務器網卡遷移。據悉,當用戶帶寬需求超過100Gbps時,400Gbps以太網將成為企業首選。此時,企業內部數據中心需使用400G+光纖連接。

                          趨勢三,新應用發展,帶來新挑戰。新應用不斷落地,對數據中心規模提出新要求。比如,傳統工廠向智能工廠演進,帶來更多物聯網設備,從而產生更多連接數。據IoT Analytics預測,到2025年,全球物聯網設備連接數將超過300億。

                          高清核磁共振成像、虛擬遠程醫療、網上銀行等業務發展,也將對網絡帶寬提出更高要求;5G移動技術,邊緣計算的興起,以及虛擬化和軟件定義網絡的發展,則對數據中心性能提出更高要求。

                          趨勢四,日益增長上云需求。居家辦公、短視頻、在線交易等業務發展,推動應用上云。據Synergy Research Group的調查結果顯示,2020年第一季度,數據中心硬件支出在公共云上增加25%。這推動了云數據中心對400GE應用的需求。

                          趨勢五,邊緣計算發展。隨著應用對時延要求越來越高,越來越多的企業已經在設備和用戶附近,建設了用于數據處理以及分析的邊緣數據中心。此時,邊緣數據中心同樣需要更高帶寬的計算,對本地數據進行處理。這同樣推動行業對400G網速的需求。

                          基于以上五大趨勢,我們不難發現,400GE數據中心需求逐漸增大,滿足數據中心服務商和企業未來多年需求,能帶來更好的投資收益,所以成為行業發展方向。

                          向著400GE出發,行業已準備就緒

                          兵馬未動,糧草先行。400GE標準、技術、方案是否成熟?能否快速落地?在筆者看來,我們可從標準和網絡設備方面,了解行業的準備情況。

                          任何一個行業技術想要快速規模發展,離不開行業統一標準。早在2013年,IEEE802全體會議正式決定400GE項目建立,標志著400Gb/s速率標準化工作正式啟動;2017年,IEEE 802.3bs以太網定義標準被批準,其中就包括400GE,預示著400GE標準全面成熟。

                          也有很多人關注800GE情況。我們注意到,以太網技術聯盟在2020年4月,制定了用于800G以太網的800GBASE-R規范,但IEEE還未制定800GE以太網標準。ETC宣稱該規范盡可能地利用400GbE的標準來建立一個800GbE MAC(媒體訪問控制)和PCS(物理編碼子層)規范,并降低用戶可以在以太網端口上實現多速率的成本。

                          在商用網絡設備方面,我們發現,在華為等設備商努力下,400GE網絡設備已準備就緒?;仡?00GE時期,在標準確立之前,主流網絡廠商就已上線單端口100GE單板,運營商也提前部署了100GE網絡。據第三方分析機構預測,400GE光模塊發貨量預測將高速增長,在2019年到2023 年,復合年均增長率達158%。

                          IDC中國2021年發布的中國交換機市場預測2022-2026中顯示,2021年業界首次出現少量200GE和400GE的部署,到2026年還看不到800GE的部署。


                          由此可見,在數據中心領域,400GE發展正當時,800GE標準和產品還沒成熟,還有一段路要走。未來3年,業界可以保持100GE/400GE的部署節奏,放心大膽建設,不用考慮800GE。一些交換機廠商推出的400G平臺,未來能平滑演進到800G的,如華為在2019年發布的16800產品。我們建議現在要選擇具備未來10年向800G演進能力的產品。

                          從標準到產品:華為推成熟400GE,可向800GE演進

                          縱觀行業,華為這家ICT創新公司早已踏上400GE數據中心發展之路,為400GE產業成熟貢獻巨大力量,還打造適合現在部署、可以向未來持續演進的400GE產品。而華為能夠做到的原因是華為在技術、標準上的積累。

                          首先,在研發方面,早在2011年,華為基于對未來網絡演進需求及技術發展的預判,以及高速以太端口標準研究的經驗,組織精兵強將,啟動了400GE標準基礎技術的研究。

                          之后,華為研發人才們一路攻克400GE道路上的難題,取得一個個里程碑式發展。2012年,華為啟動400GE物理層高速傳輸技術的研究與開發;2016年,完成400GE樣機研發;2017年,完成業界首個400GE測試;2020年,完成NetEngine 5000E-20核心路由器QSFP-DD 400GE全球首個商用部署。

                          其次,在產品方面,華為堅持繼承與創新,保護已有投資還滿足未來需求。連續六年保持中國市場第一的華為CloudEngine系列數據中心交換機,擁有業界最高密400GE數據中心框式交換機CloudEngine 16800:一套架構實現10G、25G、40G、100G和400G五代速率共平臺,滿足未來10年平滑演進。

                          該系列中的華為數據中心盒式交換機CloudEngine 8851,可支持400GE上行轉發,支持端口自適應,下行10GE/25GE/50GE,上行100GE/200GE/400GE靈活升級,一臺管三代。

                          在產品性能方面,CloudEngine數據中心存儲網絡交換機,相比傳統專網,最高可提升IOPS性能93%。

                          據悉,華為CloudEngine16800、8800和6800系列數據中心交換機,通過全球第一獨立認證機構歐洲SGS Brightsight實驗室安全評估,獲得CC(通用準則)認證EAL4+級證書,成為全球首個在滿足NDcPP安全功能要求下,通過該級別認證的交換機產品。

                          最后,在標準方面,華為持續發力,引領行業技術創新方向。據悉,華為在推動400GE標準成熟過程中,提交技術文稿超過170篇以上,并承擔802.3bs 200/400GE 2/10km標準工作組主席和光層標準編輯、802.3bn 50/200/400GE 40km標準工作組主席及主編職位等。

                          筆者觀察:400GE來了,產業可相機而動

                          回顧人類科技發展,每一項新技術從提出到落地,都伴隨著巨大挑戰。業界需要高瞻遠矚,透過迷霧把握需求方向,然后在道路上的不斷探索,征服一個個艱難險阻。數據中心領域交換機創新演進亦是如此。

                          從上述分析可知,數據中心未來發展方向已明,需求與技術正向著400GE演進;行業也已在標準、發展規劃、網絡設備等方面做好準備??梢哉f,隨著領先企業積極部署,數據中心通往400GE的旅程已經開啟。數據中心服務商、運營商以及各行業企業,甚至可以考慮從跨越100GE,直達400GE。

                          如今,國家重視先進數據中心基礎設施建設,發力“東數西算”工程。此時,行業需要一位筑基者和領路人,為企業構筑可靠的400G數據中心底座,落地國家政策。筆者認為,華為早已各方面做足準備,是一位靠譜的合作伙伴,將與各方一起引領數據中心行業邁入400GE時代。

                          責任編輯:張華

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