“零背板”技术 云数据中心的“新宠儿”

来源:互联网  
2015/10/15 11:22:46
网络技术的飞速发展,让云数据中心正逐步成为信息化新商业时代的“心脏”,而作为“心脏”中的“心脏”,数据中心核心交换机的重要性不言而喻,其技术更是突飞猛进。以锐捷网络新近推出的RG-N18018-X核心交换机为例,这是业内第一款100T平台上应用“零背板”技术的产品,它的创新性又体现在那些方面呢?

网络技术的飞速发展,让云数据中心正逐步成为信息化新商业时代的“心脏”,而作为“心脏”中的“心脏”,数据中心核心交换机的重要性不言而喻,其技术更是突飞猛进。以锐捷网络新近推出的RG-N18018-X核心交换机为例,这是业内第一款100T平台上应用“零背板”技术的产品,它的创新性又体现在那些方面呢?

“零背板”出现,改变了交换机的概念

从名称来看,零背板技术就是无背板技术,在交换机设备里不再需要“背板”这个核心部件,这完全打破了人们对交换机的传统认识。背板是机架交换机用于连接引擎、线卡、风扇、电源等的PCB板,类似计算机的主板(显卡、声卡等都插入主板)。有背板,则线卡与网板分别与背板对接;而零背板,则表示线卡与网板直接对接。下面这张图直观的说明了两项技术的主要区别。

交换机有背板与零背板对比

从交换机问世以来,没有背板的交换机一直都只是实验室中的设想,虽然出现过一些类似概念的产品,但在数据中心高性能平台上,却一直难觅踪影。锐捷、思科、华为、华三等一线厂商都在希望借助这项技术,抢占云数据中心领域的高岗。而在100T平台上,锐捷的RG-N18018-X是第一款能够量产并且真正商用化的产品,这也映射出网络设备国产化创新能力的大幅提升。

那么,“100T+零背板”对于云数据中心来说又会带来什么改变呢?

云计算中心提供“超强性能”

随着数据中心的发展,核心交换机遇到的第一个挑战就是“性能”。相关调查数据预测,从2013年到2018年,全球数据中心流量将增长至目前的三倍,年复合增长率(CAGR)高达23%。同时,全球云流量的增速正在超越全球数据中心总流量的增速。2013年,云流量占总体数据中心流量的54%,到2018年,云流量将占到总体数据中心流量的76%。此外,大数据分析,并行计算、3D渲染等业务需要服务器集群的大量协同运算,这决定了数据中心的流量变化,将从早期的“80%为南北向流量”,转变为“70%为东西向流量”。

如果云数据中心交换机没有了背板带宽的限制,就可以大大提升设备的交换容量,整个交换机的转发能力都转移到了交换网板上,由交换网板直接决定了整个交换机的线速转发能力。这项技术突破可以有效减少插入损耗(_insertLoss)与传输损耗,将近端串扰(NEXT)和远端串扰(FEXT)降到最低,确保信号质量更好,实现无阻塞网络,进而提供了持续的带宽升级能力和业务支撑能力,从而满足现代云数据中心对性能的惊人需求。

“最全接口”保护投资

从锐捷N18018-X交换机提供的资料我们可以看到,通过零背板设计,N18018-X实现了全球最低的高度21U,就是在这个高度集成的“盒子”中,支持的网络接口类型格外丰富。RG-N18018-X整机最大支持576个100GE、576个40GE、2304个25GE、2304个10GE线速端口,接口密度相比业界同类产品提升了20%。

对于云数据中心来说,超级丰富的接口决不是摆设,这与数据中心的生命周期有关。随着数据中心服务器及网络的演进,单颗CPU性能要比三年以前提升了1倍以上,万兆服务器已经规模应用。而服务器的网卡也在三年的时间里从双千兆,发展到当前的10G主流,并且在明年会迎来25G的商用化普及。在零背板的基础上,锐捷实现了100G端口无Phy芯片设计,这成就了N18018-X最高速率、最全端口的丰富组合,其目的在于帮助用户兼容过去及未来3年内由于多次升级产生的各种高速端口,保护数据中心的投资。

“快速升级”便捷无忧

除去对核心设备要求提供高密度、高速率的端口之外,云数据中心还需要对应将来更高速率50G/400G的快速升级迭代。但从交换机的物理结构看,背板上面主要是一些“高速连接器”,只有数量足够多,才能连接到每个交换网板、线卡,才能够提供足够的背板转发带宽。但用户需要更高速率支撑业务的时候,“高速连接器”的性能就成了瓶颈。

如果升级设备,则需要将设备替换下来,发回厂家,更换新的背板上去,再发回客户,最后完成网络割接,相当于更换了一台全新的设备。这在数据中心场景中,是很难实现也是不允许的,其更换周期太长,更换效率也很低。但RG-N18018-X上采用的零背板技术,可以让线卡和交换网板直接正交连接,需要更大带宽的时候,只需要更换相应板卡即可,大大缩短业务升级周期。

为云数据中心提供“超低能耗”

让数据中心更加环保一直是高科技产业的一个优先发展事项,尤其是在数据中心逐渐向云端迁移、国家大力发展云计算产业的大背景下。

在传统的核心交换机机箱中,背板被固定到机箱结构件上,同时背板上PCB(电路板)的走线空间、背板PCB的强度需求很高,由于这些因素的存在,从背板开孔就成了奢望,这直接导致纯前后的直通风道设计瓶颈一直无法突破。

而采用零背板设计之后,上述问题迎刃而解。RG-N18018-X交换机带来了全新的交换机直通风道散热功能,完美匹配数据中心机房空气流的走向,形成了贯穿前后板卡的高速、通畅的气流,风速高达15m/s(相当于7级风力)。此项设计可以大幅提升散热的效率,让更多的冷风进入机箱进行散热,有效降低设备温度,避免功耗过大的问题。

近几年,数据中心创新的话题不断,这其中,锐捷的“零背板”可谓是一个新热点,从“壹”到“零”的变化,不仅成功应对了现有数据中心对网络性能的巨大需求,更为未来10年及更长远的升级空间提供了无与伦比的扩展能力,充分诠释了“零”的力量!

责编:樊晓婷
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