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论坛 >大数据 >数据中心对40G/100G的高速光模块需求旺盛

数据中心对40G/100G的高速光模块需求旺盛

汪倩发布于 2016-12-21 11:49查看:3454回复:3

  俗话说“要想富,先修路”,数据中心要想搭上云计算等新技术的发展快车,就要建设一张高速流量转发的网络。近几年,数据中心早已不满足于10G的网络互连,用40G连接数据中心内网,数据中心外部通过100G连接是普遍的发展趋势。数据中心对40G/100G的高速光模块需求旺盛,但是在实际应用中遇到的阻力却不少,这使得数据中心扩容的脚步被迫慢了下来。当然,这其中有多方面的综合因素:技术成熟度、成本、维护难度等等都影响了高速光模块在数据中心里的普及度。本文接下来就说一说高速光模块在数据中心里应用时,时常遇到的一些现实问题,存在哪些困境。

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  首先,40G/100G高速光模块并没有开天辟地地开发出一种新的光电转换技术,而是通过提升制造工艺,将原有10G的光模块技术进行扩展而得来的,本质上就是将10G的两根收发光纤,通过增加收发光纤数目的方式来提升带宽。以40G MPO口的光模块为例,其内部有12根光纤,4收4发,还有4根保留未使用,实际上这类光模块有提升到60G的潜力,现有的制造工艺可以将这样的12根光纤集成到一个光模块上,而这个40G的光模块大小还和10G的光模块差不多,所以高速光模块的技术难度主要在制造工艺上。目前这部分的技术仍然以美国的高科技企业见长,采购它们的光模块价格非常昂贵。国内的光模块企业做高速光模块起步要晚一些,毕竟国内的制造工艺还是和国外存在一定差距的,不过也有一些成熟产品,在国内的不少数据中心也得到应用,这些国产的光模块价格上极具优势,服务支持也要好些。既然高速光模块是将更多的收发光纤集成到一起,带来了几个问题:干扰问题,原来一收一发,现在多收多发,技术上再怎么隔离多少还是有干扰的,这样就容易产生错包,当错包多了,就可能影响到互连接口Up/Down,导致链路运行不稳定。功耗问题,40G/100G要处于高速转发状态,光模块功率高,发热量大,这就需要网络设备提供更多的电。同时网络设备还要考虑端口发热的问题,端口之间的距离不能过密,影响散热,支持40G/100G的网络设备散热性能要好才行。传输距离问题,原来10G速率传输距离可以达到40公里,当速度提升了10倍,达到100G时,传输距离相应也要大幅缩短,多模的100G光模块传输距离只能小于100米,就算是单模也就在2公里左右,显然这样的传输距离用于数据中心内部互连还行,和外部互连就不够用了,传输距离也限制了高速光模块的普及应用。

  第二,40G/100G高速光模块的采购成本过高,数据中心购买一块高端网络设备48口的40G板卡也没有48个40G光模块贵,光模块的价格大大超出了数据中心预算,成为数据中心扩容需要投入的重要部分,本来数据中心里到处都需要光模块就用掉不少资金,再使用高速光模块一下子将成本大幅拉升。正因为这样,很多数据中心将扩容计划一拖再拖,等上一年半载,光模块的价格就会逐步降低,到不得已时再去扩容,这时光模块价格更加偏移,同时技术上也更加稳定。比如100G光模块,刚开始出来的CFP接口,又大又笨重,传输距离短,价格奇贵,短短几年就被淘汰了,如果花大价钱买这个光模块,就有些不值得了。高速光模块的稀少性决定了其价格也异常昂贵,不过随着技术的进一步成熟,相信价格会越来越低,直到像现在的10G一样普及使用。

  最后,维护成本过高。40G/100G高速光模块的技术原理并不复杂,但运维人员掌握起来还是有些难度。高速光模块的收发功率查看与10G以及其它速率光模块查看也不同,要多个通道都要查看,还有高速光模块容易受到链路质量的干扰,这时不仅要看收发光功率,还要看色散、电流、温度等多种参数,所以对高速光模块的工作状态监测,很多运维人员也弄不清楚,出了问题不知道该如何分析定位。40G/100G高速光模块还支持拆分,将一个40G光模块拆分成4个10G端口,或者将一个100G光模块拆分成10个10G端口,这样互连就需要1分4或者1分10的线缆,这些线缆传输距离都比较短:1米、3米、5米,有时连接不注意都超距离了,或者光模块支持不了那么远,使用中就会出各种各样的怪问题。当出现端口无法UP时,原来直接将光模块的收发对接,排除下是光模块还是链路问题,现在这些高速光模块,收发功率都很高,能不能这样环回操作,会不会一下子烧掉,哪个光模块厂家也没有给明确答复,所以就不能这样去排除问题。当使用这些高速光模块时,若遇到问题增加了维护的难度,运维的人员遇到这类问题时不知所措。数据中心若引入这些高速光模块进行互联互通,就需要增加运维的人员技能水平,或者招入一些对高速互连技术了解的工程师,提升数据中心在高速互连网络环境中的运维水平,这些无疑都会增加数据中心的运维成本,需要数据中心在人力方面也要加大投入。

  不管怎样,高速光模块在数据中心里的发展已不可逆转。可以预见,将来数据中心内部互连的带宽必将越来越高,势必需要大量的高速光模块。数据中心网络从10M、100M、1G、10G,这样的步伐发展而来,也不过仅仅花费了五十年的时间。数据中心下一步的发展,必然是要跨入更高速互连的进程中。虽然现在应用中,还将面临着不少的实际问题,但这种发展趋势已成为必然,高速光模块技术也会逐渐走向成熟,最终向着更高速的400G,甚至1000G进发。

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