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超高速数据中心存在问题面面观

2014-08-26 09:49
木中君
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  随着信息技术的普及,全球数据量每年都以超过50%的速度增长。为了应对信息爆炸性增长的挑战,建设超高速数据中心迫在眉睫。超高速数据中心指的是数据中心网络采用40G/100G网络互联技术,向外提供超百G带宽高速访问能力的数据中心。在超高速数据中心中,采用万兆服务器,接入层网络与万兆服务器对接,然后通过40G与核心网络互联,核心网络内部采用100G互联,同时与外部通过多条100G端口互联,这样的超高速数据中心提高超强的业务处理能力,可以满足未来几年业务增长的需求。国内在百度、阿里、中国电信都已经出现了这样的超高速数据中心,并且开始向外提供业务服务。

  40G/100G的标准几年前就已经发布,直到现在才开始逐步普及,原因是多方面的,一面是业务的需求推动,而另一面则是技术积累的不足。其实,超高速数据中心在实际运营中仍然面临着多个技术难题,这些难题在这两三年内将长期困扰着这些第一批“尝螃蟹的人”。网络互联由10G提升到40G,甚至100G,这需要新的光纤光模块、光接口、设备内部的高速连接器,所有的通道都必须打通,这里面就存在不少的技术难题,下面将目前超高速数据中心中实际遇到的最棘手问题讲述给大家。

  1、CRC错包不断

  传统的10G互联提升到了40G/100G,传输效率提升了10倍,然而稳定性就降低下来了。这就好比开汽车撞到一支小鸟,不至于发生车毁人亡,但如果是飞机撞到了一支小鸟,就很可能机毁人亡,根本原因是撞击的速度不同,破坏力就不同。在一个10G互联的链路上如果光信号不稳或者链路质量不高,偶尔会出几个错包,但是换到40G/100G的高速互联网络,那么相同的链路质量在40G/100G网络中,错包的数量就会放大。不仅错包的数量会呈几何倍数增长,严重的情况甚至会让端口无法正常工作,无法转发正常流量。超高速数据中心对光路质量有着更高的要求,所以数据中心经常会受到链路校验CRC错包的困扰,即使是经过验收合格的布线系统也经常会出现,这些都是由于超高速数据中心对光路更加敏感而造成的。更换布线系统不太可能,只能是换光纤和端口,然后再观察。其实将布线系统放大,每条链路都是会有一些细微差异,而敏感的40G/100G就对布线系统质量要求很高,通过换端口,换光纤都无法缓解的话,有时就只能放任错包的存在了。

  2、端口UP/DOWN

  40G/100G端口对收光功率有着更加苛刻的要求,和错包问题一样,端口UP/DOWN情况也会随之出现,由于40G/100G端口商用不久,各厂家的端口实现,光模块技术都有差异,再加上要适配各种类型的PHY器件(通过PHY器件可以将流量的物理光信号转换为数字信号),所以难免会出现这类UP/DOWN问题,严重的情况甚至无法对接UP。有些40G/100G就要求两端要用一个厂家,甚至是一个厂家相同型号的设备,光模块也要用相同型号,才能保证适配UP,这类的问题屡见不鲜,在40G/100G相关器件还没有通用化的情况下,出现这类问题也是必然,这和当初10G逐渐推广与使用时遇到的情况如出一辙。

  3、功耗大、发热高

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