Кто разрабатывает 400GbE-коммутаторы для ЦОД

В конце 2018 года сразу несколько производителей оборудования для ЦОД представили коммутаторы 400G Ethernet (400GbE). Расскажем об анонсе нового железа подробнее.

^[1]
/ фото Quinn Dombrowski ^[2] CC BY-SA ^[3]

Чем поможет 400GbE

По данным ^[4] Cisco, в 2021 году 53% всех серверов будут сконцентрированы в гипермасштабируемых дата-центрах (hyperscale). Машинные залы этих ЦОД насчитывают ^[5] сотни тысяч и даже миллионы машин. В таких условиях владельцам дата-центров важно справляться с постоянно растущим трафиком ^[6]. Помочь с решением проблемы должен стандарт 400GbE.

Эта версия Ethernet имеет важное нововведение — кодирование PAM4. Оно использует ^[7] для модуляции не два (как, например, NRZ ^[8]), а четыре уровня сигнала. Такой подход удваивает пропускную способность сети. Увеличение числа уровней повышает вероятность возникновения искажений. Поэтому PAM4 требует внедрения методов коррекции ошибок с показателем BER ^[9] (bit error rate) не выше 10⁻¹³ (для других Ethernet-стандартов это значение составляло 10⁻¹²).

Стандарт 400GbE разрабатывали в IEEE с 2014 года, а принят он был в конце 2017. По этой причине в 2018-м производители оборудования для дата-центров активно взялись за разработку новых решений.

Кто представил 400GbE-устройства

В конце октября прошлого года новую серию коммутаторов для обновлённого стандарта Ethernet представили ^[10] в Cisco. Всего компания разработала четыре устройства: 3432D-S, 3408-S, 9316D-GX и 93600CD-GX.

Свитч Nexus 3432D-S имеет форм-фактор 1RU и 32 порта 400GbE. Что касается Nexus 3408-S, то это 4RU-шасси с портами 100 и 400GbE. Оба устройства этой линейки имеют ^[11] коммутационную способность в 25,6 Тбита/с и буфер на 70 Мбайт.

Nexus 9316D-GX — это spine-свитч в форм-факторе 1RU с 16 портами 400GbE. Nexus 93600CD-GX представляет собой 1RU leaf-свитч с восемью 400-гигабитными портами. Устройства серии 9300-GX полностью совместимы с системой ^[12] Cisco Application Centric Infrastructure (ACI). Она автоматизирует балансировку нагрузки и настройку виртуальных машин в ЦОД.

Кроме Cisco, свои 400GbE-решения в прошлом году анонсировали в Juniper. Компания планирует ^[13] выпустить устройства для 400G Ethernet в первой половине 2019-го. Среди них будут ^[14] две модели коммутаторов для дата-центров — QFX10003 и QFX5220. Каждая из них оборудована 32 портами для 400GbE.

Также Juniper разработала маршрутизатор для 400G Ethernet — модель PTX10003. Он доступен в двух вариантах: с пропускной способностью в 8 или 16 Тбит/с. Число 400GbE-портов в маршрутизаторах составит 16 и 32 соответственно. В PTX10003 будет встроена ^[15] система шифрования по протоколу MACsec ^[16], который защитит от перехвата и подмены данные в сети.

Два коммутатора выпустила ^[17] и компания Arista. Оба устройства оборудованы 32 портами, а их пропускная способность составляет 12,8 Тб/с.

Где будут внедрять 400GbE

Аналитики ожидают ^[18], что внедрять новые решения владельцы ЦОДов начнут уже в 2019–2020 годах. Технология 400GbE прежде всего рассчитана ^[19] на крупных облачных провайдеров. Он поможет им справиться с ростом трафика в сетях. Ожидается, что спрос на публичное облако продолжит ^[20] расти в ближайшем будущем примерно на 20% в год.

Также 400GbE поможет телекоммуникационным компаниям с внедрением 5G-сетей. Сети нового поколения приведут ^[21] к увеличению мирового трафика в пять раз за ближайшие три года. Поэтому некоторые операторы уже сейчас тестируют 400GbE-коммутаторы. Например, в начале 2018 года на новые устройства перешли ^[22] в Verizon.

Технология 400G Ethernet найдет применение и в сетях учебных и исследовательских заведений. Одноканальную 400-гигабитную сеть создали ^[23] в Индианском университете США. Новая 400GbE-система поможет сотрудникам вуза быстрее переносить большие объемы данных (которые генерируют во время исследований) в облако и упростит обмен ими с коллегами из лабораторий.

/ фото Ernestas ^[24] CC BY ^[25]

Но о массовом переходе на новое оборудование говорить пока рано. По словам ^[17] главного аналитика организации Doyle Research, в ближайшем будущем сети 400G Ethernet будут слишком дорогими. Их смогут себе позволить лишь владельцы гипермасштабируемых ЦОД вроде Facebook и Microsoft. К слову, эти ИТ-гиганты будут внедрять ^[26] устройства от Arista.

Другая сложность ^[27], которая может замедлить внедрение 400GbE-устройств, — конкурирующие виды трансиверов ^[28] для 400GbE: OSFP ^[29] или QSFP-DD. OSFP-устройства потребляют меньше энергии по сравнению с QSFP-DD, но занимают больше места. Приёмопередатчики QSFP-DD не только меньше по размеру, но и совместимы с портами предыдущего поколения QSFP ^[30]. Однако они потребляют больше электроэнергии, что приводит к росту счетов за электричество в дата-центрах. Пока неясно, какой из типов трансиверов приобретет большую популярность, поэтому есть риск разделения рынка на два лагеря.

В целом эксперты прогнозируют, что стандарт 400GbE начнет набирать обороты после ^[17] 2020 года. Тогда цены на устройства будут снижаться, что сделает их внедрение целесообразным для большего числа компаний.

• ПД в облаке: за что отвечают заказчик и IaaS-провайдер ^[31]
• Послеаварийное восстановление как услуга: что нужно знать ^[32]
• «Как дела у VMware»: обзор новых решений ^[33]

Посты из Telegram-канала:

• Узнать за 60 секунд: что такое конвергентная и гиперконвергентная инфраструктура ^[34]
• 5 инструментов для управления облаком ^[35]
• Как IaaS-провайдер защищает данные клиентов ^[36]

Автор: ИТ-ГРАДовец

Источник ^[37]