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“零背板”技術 云數據中心的“新寵兒”
發布時間 2015-10-16 13:18:46 來源:中經縱橫
“零背板”出現,改變了交換機的概念
從名稱來看,零背板技術就是無背板技術,在交換機設備里不再需要“背板”這個核心部件,這完全打破了人們對交換機的傳統認識。背板是機架交換機用于連接引擎、線卡、風扇、電源等的PCB板,類似計算機的主板(顯卡、聲卡等都插入主板)。有背板,則線卡與網板分別與背板對接;而零背板,則表示線卡與網板直接對接。
從交換機問世以來,沒有背板的交換機一直都只是實驗室中的設想,雖然出現過一些類似概念的產品,但在數據中心高性能平臺上,卻一直難覓蹤影。銳捷、思科、華為、華三等一線廠商都在希望借助這項技術,搶占云數據中心領域的高崗。而在100T平臺上,銳捷的RG-N18018-X是第一款能夠量產并且真正商用化的產品,這也映射出網絡設備國產化創新能力的大幅提升。
那么,“100T+零背板”對于云數據中心來說又會帶來什么改變呢?
為云計算中心提供“超強性能”
隨著數據中心的發展,核心交換機遇到的第一個挑戰就是“性能”。相關調查數據預測,從2013年到2018年,全球數據中心流量將增長至目前的三倍,年復合增長率(CAGR)高達23%。同時,全球云流量的增速正在超越全球數據中心總流量的增速。2013年,云流量占總體數據中心流量的54%,到2018年,云流量將占到總體數據中心流量的76%。此外,大數據分析,并行計算、3D渲染等業務需要服務器集群的大量協同運算,這決定了數據中心的流量變化,將從早期的“80%為南北向流量”,轉變為“70%為東西向流量”。
如果云數據中心交換機沒有了背板帶寬的限制,就可以大大提升設備的交換容量,整個交換機的轉發能力都轉移到了交換網板上,由交換網板直接決定了整個交換機的線速轉發能力。這項技術突破可以有效減少插入損耗(Insert Loss)與傳輸損耗,將近端串擾(NEXT)和遠端串擾(FEXT)降到最低,確保信號質量更好,實現無阻塞網絡,進而提供了持續的帶寬升級能力和業務支撐能力,從而滿足現代云數據中心對性能的驚人需求。
“最全接口”保護投資
從銳捷N18018-X交換機提供的資料我們可以看到,通過零背板設計,N18018-X實現了全球最低的高度21U,就是在這個高度集成的“盒子”中,支持的網絡接口類型格外豐富。RG-N18018-X整機最大支持576個100GE、576個40GE、2304個25GE、2304個10GE線速端口,接口密度相比業界同類產品提升了20%。
對于云數據中心來說,超級豐富的接口決不是擺設,這與數據中心的生命周期有關。隨著數據中心服務器及網絡的演進,單顆CPU性能要比三年以前提升了1倍以上,萬兆服務器已經規模應用。而服務器的網卡也在三年的時間里從雙千兆,發展到當前的10G主流,并且在明年會迎來25G的商用化普及。在零背板的基礎上,銳捷實現了100G端口無Phy芯片設計,這成就了N18018-X最高速率、最全端口的豐富組合,其目的在于幫助用戶兼容過去及未來3年內由于多次升級產生的各種高速端口,保護數據中心的投資。
“快速升級”便捷無憂
除去對核心設備要求提供高密度、高速率的端口之外,云數據中心還需要對應將來更高速率50G/400G的快速升級迭代。但從交換機的物理結構看,背板上面主要是一些“高速連接器”,只有數量足夠多,才能連接到每個交換網板、線卡,才能夠提供足夠的背板轉發帶寬。但用戶需要更高速率支撐業務的時候,“高速連接器”的性能就成了瓶頸。
如果升級設備,則需要將設備替換下來,發回廠家,更換新的背板上去,再發回客戶,最后完成網絡割接,相當于更換了一臺全新的設備。這在數據中心場景中,是很難實現也是不允許的,其更換周期太長,更換效率也很低。但RG-N18018-X上采用的零背板技術,可以讓線卡和交換網板直接正交連接,需要更大帶寬的時候,只需要更換相應板卡即可,大大縮短業務升級周期。
為云數據中心提供“超低能耗”
讓數據中心更加環保一直是高科技產業的一個優先發展事項,尤其是在數據中心逐漸向云端遷移、國家大力發展云計算產業的大背景下。
在傳統的核心交換機機箱中,背板被固定到機箱結構件上,同時背板上PCB(電路板)的走線空間、背板PCB的強度需求很高,由于這些因素的存在,從背板開孔就成了奢望,這直接導致純前后的直通風道設計瓶頸一直無法突破。
而采用零背板設計之后,上述問題迎刃而解。RG-N18018-X交換機帶來了全新的交換機直通風道散熱功能,完美匹配數據中心機房空氣流的走向,形成了貫穿前后板卡的高速、通暢的氣流,風速高達15m/s(相當于7級風力)。此項設計可以大幅提升散熱的效率,讓更多的冷風進入機箱進行散熱,有效降低設備溫度,避免功耗過大的問題。
近幾年,數據中心創新的話題不斷,這其中,銳捷的“零背板”可謂是一個新熱點,從“壹”到“零”的變化,不僅成功應對了現有數據中心對網絡性能的巨大需求,更為未來10年及更長遠的升級空間提供了無與倫比的擴展能力,充分詮釋了“零”的力量!
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