100G云数据中心连接的有效解决方案

近年来，为应对流量和数据的指数级增长，数据中心已经进入100G时代。此外，为了更有效地提供AI、VR/AR、4K视频等云端服务，全球范围内大量建设云数据中心等大规模100G数据中心。100G云数据中心作为高效的新型数据中心，对其基础设施提出了更高的要求。本文将带您了解100G云数据中心内部互联互通的有效解决方案。

100G云数据中心基础

云数据中心是基于云计算的新型数据中心，计算、存储、网络资源松耦合，各种IT设备完全虚拟化，高度模块化、自动化、绿色节能。云数据中心通常由云提供商拥有和管理，为许多不同的组织提供高性能计算、网络和存储资源和服务，他们可以通过网络访问这些资源和服务。因此，云数据中心通常规模非常大，在资源分配、运行效率、灵活性和可扩展性方面具有显着优势。

100G云数据中心架构

随着 100G 以太网的兴起，许多云数据中心都升级到 100G，以通过更高的带宽和端口密度来提高数据吞吐量。为了更好的数据交换和吞吐能力，100G 云数据中心采用扁平的 spine-leaf 网络架构，包括 Spine Core、Edge Core 和 ToR。100G云数据中心不同层之间的连接，传输速率和距离各不相同，如下图。

100G 云数据中心的要求

为了提升数据处理能力，100G云数据中心对其基础设施提出了更高的要求：高速、高密度、低功耗、高可用。

• 高速：由于数据中心流量的爆发式增长，需要100G及以上的高速设备来解决海量数据传输需求。
• 高密度：云数据中心通常很大，需要节省机架空间以降低建设和扩展成本。因此，需要高密度设备，例如具有更多端口的交换机和紧凑型收发器，以在增加传输容量的同时减少所需的交换机数量。
• 低功耗：较低的功耗可以有效节省能源，并由于更好的散热确保正常运行。
• 高可用性：100G云数据中心需要具备高可用性的设备，例如面向未来的可插拔模块，以支持未来的数据中心升级。

100G云数据中心解决方案

为促进云提供商业务增长，以下是一些适用于 100G 云数据中心内部连接和互连的有效解决方案。

ToR 交换机和服务器之间的连接

这种情况下，传输距离一般小于5m，数据速率为10G/40G。合适的解决方案是 10G/40G DAC/AOC。DAC在成本、功耗、散热方面表现更好，而AOC则具有重量轻、传输距离远、安装维护方便等优点。对于 100G 云数据中心的短距离传输，10G/40G DAC 是一种更具成本效益的解决方案。

Edge Core 和 ToR 之间的连接

除了支持 100 米传输的 100G QSFP28 AOC 外，100G QSFP28 SR4 收发器和MTP/MPO 电缆也可用于此连接。与 100G QSFP28 SR4 相比，100G AOC可以提供更低的成本和功耗。然而，除了支持更远的传输距离外，100G QSFP28 SR4 还具有额外的数字诊断功能，从而在接收灵敏度方面表现出众。

Spine Core 和 Edge Core 之间的连接

对于Spine核心交换机和边缘核心交换机之间的连接，100G QSFP28收发器有多种类型可供选择，以满足不同的传输距离要求。此外，一些 QSFP28 收发器基于 PAM4 技术，可以最大限度地减少光信号衰减，同时将数据速率提高一倍，使其成为 100G 云数据中心的高效且具有成本效益的解决方案。

Core Router 和 Spine Core 之间的连接

该连接属于超长传输距离的数据中心互连（DCI）。推荐的100G DCI方案为100G相干方案和100G PAM4 DWDM方案。相干光学是长距离传输（80km-1000km）的理想选择。采用明线系统的100G PAM4 DWDM QSFP28在80km DCI网络中更加经济便捷。

结束语

本文针对 100G 云数据中心的不同连接场景给出了多种解决方案，各有优缺点。云提供商可以根据自己的具体需求在其中进行选择。希望 100G 云数据中心解决方案对您有所帮助。