《電子技術(shù)應用》
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10GE接入網(wǎng)絡大勢所趨 技術(shù)突破是關(guān)鍵
來源:ZDNet
摘要: 10G技術(shù)的推出,提供了一種簡單的帶寬升級途徑,解決了帶寬不斷增加的問題,使企業(yè)和運營商的網(wǎng)絡實現(xiàn)平滑過渡以及各種網(wǎng)絡之間的“融合”。10G以太網(wǎng)將能實現(xiàn)無服務器辦公樓群、支持遠程連接等應用,業(yè)務的高速運作也保證了企業(yè)的高速發(fā)展。
Abstract:
Key words :

   10GE大勢所趨 技術(shù)突破是關(guān)鍵

        萬兆(10G)技術(shù)也不再是水中月、鏡中花,已經(jīng)成為一種主流的寬帶技術(shù)。業(yè)務承載量的激增,讓新一代的主干網(wǎng)的帶寬、可管理控制性、建設成本遭遇挑戰(zhàn),如何提高帶寬,提高網(wǎng)絡承載能力?

  10G技術(shù)的推出,提供了一種簡單的帶寬升級途徑,解決了帶寬不斷增加的問題,使企業(yè)和運營商的網(wǎng)絡實現(xiàn)平滑過渡以及各種網(wǎng)絡之間的“融合”。10G以太網(wǎng)將能實現(xiàn)無服務器辦公樓群、支持遠程連接等應用,業(yè)務的高速運作也保證了企業(yè)的高速發(fā)展。選擇10GE,是大勢所趨,它不但在技術(shù)上解決帶寬瓶頸,更重要的是它體現(xiàn)了寬帶技術(shù)發(fā)展趨勢的同時,能夠有效地承載網(wǎng)絡的未來的應用。

  不少人應該都知道,網(wǎng)卡、交換機、服務器/存儲性能無疑是影響萬兆以太網(wǎng)普及的重要因素,在CPU運算能力過剩的情形下,存儲IOPS低下、網(wǎng)卡流量輸出不足都已成為網(wǎng)絡能力進一步提升的瓶頸。當這些領(lǐng)域的技術(shù)實現(xiàn)突破時,萬兆普及便近在眼前。

  萬兆網(wǎng)卡突破服務器性能瓶頸

  當百兆到桌面形成普及,千兆到桌面的口號已經(jīng)嘹亮的時候,匯聚層就必然成為網(wǎng)絡的瓶頸。匯聚層上使用萬兆,萬兆從核心走向邊緣,已成為事物發(fā)展的必 然。目前高密度千兆服務器匯聚成為了日益流行的模式,通過采用基于Intel或Linux的刀片式服務器的“堆疊”系統(tǒng),存儲系統(tǒng)和服務器市場正在發(fā)生巨 大的轉(zhuǎn)變。隨著這些系統(tǒng)的對外接口標準配置變?yōu)槿f兆,并采用萬兆上連,這將需要服務器與交換機之間采用萬兆互連。

  但我們也看到,網(wǎng)絡技術(shù)和服務器CPU兩者發(fā)展不均衡,因為CPU處理能力的發(fā)展是線性發(fā)展的,而以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展是跳躍的,以太網(wǎng)速率從10M,100M,1000M到10G,是以10倍速率增長的。目前主流的服務器的CPU處理能力相對千兆以太網(wǎng)網(wǎng)卡的輸出能力是過剩的,這種情況下,無 論CPU技術(shù)如何發(fā)展,服務器的輸出能力因為網(wǎng)卡達到線速而無法繼續(xù)提升,也無法發(fā)揮最大的硬件性能,網(wǎng)卡升級到萬兆迫在眉睫。

  萬兆網(wǎng)卡為高性能服務器提供最快速的連接,大大增強大型服務器應用程序的性能,使得服務器能夠滿足桌面不斷提高的帶寬和處理能力。

  目前,英特爾已陸續(xù)推出了支持銅線和光纖網(wǎng)絡的萬兆網(wǎng)卡,以充分滿足萬兆網(wǎng)日益增長的需求。Intel已經(jīng)正式發(fā)布了其Intel PRO/10Gbe SR服務器萬兆網(wǎng)卡,承諾將目前服務器的網(wǎng)絡連結(jié)速度提高1倍以上。Intel PRO/10Gbe SR 服務器網(wǎng)卡能創(chuàng)紀錄地把網(wǎng)卡的傳輸速度提高到每秒7G以上。

  萬兆交換芯片技術(shù)成熟 元器件成本降低

  萬兆以太網(wǎng)交換機,必要在任何情況下實現(xiàn)線速處理數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā),處理新一代的互聯(lián)網(wǎng)應用,這就對交換機的吞吐量提出了高要求。但我們也知道,對于這樣的高吞吐量,最高的CPU也不能實現(xiàn)線速轉(zhuǎn)發(fā),所以需要專用的網(wǎng)絡集成電路芯片(ASIC),同時需要將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的任務分布到各個模塊上實現(xiàn),基于商用ASIC的成熟技術(shù),萬兆交換芯片也不斷發(fā)展成熟。

  從2008年至今,業(yè)界主流廠家已經(jīng)推出了多個系列帶萬兆接口的交換芯片,如銳捷,華為等,商用萬兆交換芯片技術(shù)已經(jīng)成熟。同時芯片的成本也大幅度下降,集成度也越來越高,原先許多需要通過外圍部件或軟件實現(xiàn)的功能也都集成在主芯片中,使得交換機的結(jié)構(gòu)也不斷簡化。

  例如銳捷,早在2003年就推出了國內(nèi)第一臺第二代萬兆交換機RG-S6800系列,2005年又推出首款商用萬兆銅纜模塊10GBASE- CX4,在萬兆交換機領(lǐng)域具有扎實的技術(shù)基礎,其萬兆交換機產(chǎn)品在教育、金融等多個行業(yè)具有成功不熟經(jīng)驗,幫助企業(yè)從千兆過渡到萬兆。

  另外,從最早的XENPAK到X2、XFP再到當前主流的SFP+,10Gb/s的光收發(fā)器已經(jīng)經(jīng)歷了4代,隨著技術(shù)的發(fā)展,收發(fā)器的體積不斷減 小,功率不斷降低,成本也不斷降低;各種符合10Gb/s物理層規(guī)范的光收發(fā)器技術(shù)都已成熟,配合相應規(guī)格的光纖線 ,可以實現(xiàn)最長40Km的長距離傳輸;隨著萬兆交換在數(shù)據(jù)中心的應用的不斷增多 ,出現(xiàn)了多種適用于機架內(nèi)部連接的10Gb/s傳輸介質(zhì) ,如DAC ,AOC、以及最新的10Gbase-T等 。技術(shù)已經(jīng)成熟 ,功耗也已經(jīng)降低到可接受的水平,大大加速了萬兆的普及。

  萬兆存儲構(gòu)建萬兆IT基礎

  作為IT三大基礎要素之一,存儲在構(gòu)建全萬兆IT基礎架構(gòu)中扮演著舉足輕重的角色,在網(wǎng)絡、安全等諸多技術(shù)領(lǐng)域全面走向萬兆的同時,萬兆IT時代對存儲系統(tǒng)提出的更高性能、更大規(guī)模、跨廣域、更強數(shù)據(jù)管理能力的需求。

  然而要實現(xiàn)真正全萬兆的存儲,目前還存在著許多亟待跨越的問題,真正的萬兆存儲是指前后端帶寬都大于10Gb,具備無阻塞的萬兆存儲能力和更強擴展 能力,通過將萬兆以太網(wǎng)技術(shù)引入到存儲領(lǐng)域,解決服務器到存儲之間的接口帶寬瓶頸。這樣,用戶可以通過萬兆主機連接、萬兆交換網(wǎng)絡、萬兆存儲陣列的融合應 用,實現(xiàn)真正端到端的萬兆匹配,將IT系統(tǒng)性能提升到一個嶄新階段。

  目前,國內(nèi)外很多知名廠商已經(jīng)推出了高性能存儲方案,國內(nèi)廠商Memblaze設備可以直接插入到服務器的PCI-E擴展插槽中,從而顯著提升應用 程序所需性能。依靠自主研發(fā)技術(shù),產(chǎn)品不僅在吞吐量、容量、延遲、數(shù)據(jù)安全等多方面為客戶護航,還創(chuàng)新性的提出了“琴鍵”技術(shù),為客戶提供多樣化的容量選擇。

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