2023年值得关注的三个数据中心交换机趋势

随着新的先进技术和爆炸性需求的推动，如今的数据中心正在急剧扩张。根据 Dell'Oro 2022 年初的数据中心 IT 资本支出 5 年预测报告，全球数据中心交换机资本支出预计到 2026 年将增长 10%。超大规模云服务器提供商将在未来五年内将其数据中心支出增加一倍。数据中心交换机的最新趋势是什么？在本文中，我们将介绍重塑数据中心交换机市场的三大主要趋势。

白盒开关获得动力

白盒交换机已经发展了几年，现在越来越多的大型数据中心开始拥抱白盒交换机。

白盒交换机如何获得市场份额？

白盒模型的流行与云网络的不断发展有很大关系。随着云数据中心的兴起，对云网络提出了敏捷、灵活、可扩展、低成本等要求。传统网络基础设施将软件和硬件集成在一起，普遍成本高但缺乏敏捷性。由于难以适应未来云化网络的发展需求，网络基础设施正在向白盒交换机开放网络演进。

不同于传统的由交换机硬件和软件组成的“黑盒”网络交换机。白盒交换机需要软件来匹配他们的硬件，因此消费者可以更灵活地选择他们要加载到交换机平台上的网络操作系统。白盒交换机提供了另一种选择，简化了网络操作并提高了整体性能，同时显着降低了成本。

多年来，白盒数据中心交换机出货量呈增长趋势。亚马逊、谷歌和 Facebook 占据了年度总量的大部分。白盒交换机的兴起绝非偶然。助推市场是由裸机硬件和开放网络操作系统的成熟推动的。白盒硬件供应商包括DELL、Accton、Celestica等，NOS供应商包括Pica8、Big Switch、Cumulus、Arrcus等。随着越来越多的小公司出现，以太网交换机市场呈指数级增长。客户有更多的权利来考虑选择哪个硬件供应商的产品或NOS软件供应商的解决方案，这有助于他们定制网络解决方案以满足他们的需求。

白盒交换机在数据中心扮演什么角色？

数据中心的白盒交换机一般会扮演三种角色：Spine交换机、叶子交换机（Server ToR switch）和叶子交换机（Gateway ToR switch）。这三个角色负责处理不同的流量（东西向或南北向），需要不同比例的硬件资源。

当白盒交换机作为主干交换机时，需要兼顾叶子到叶子的流量，并具有大容量和多租户的特点。服务器叶子交换机聚合来自服务器节点的流量并连接到网络的核心，而网关叶子交换机则用于南北向外部流量。配备可编程芯片的白盒交换机可以发挥多种作用，处理不同的流量转发，提供不同的功能。

400G/800G 接口的采用率正在上升

在过去几年中，我们看到整个数据中心的链路速度从 25G/100G 增加到 100G/400G。许多大数据中心正在部署 400G 数据中心，并使用具有 400G 接口的网络交换机来支持更高的数据速率以提供高性能应用程序。

随着 400G 用于超大规模数据中心，数据中心连接正在朝着更高的速度发展——800G 甚至 1.6T。许多半导体公司一直在开发800G光学并取得了长足的进步。根据 Dell'Oro Group 的一份报告，在数字化转型、带宽密集型应用和新 AI 工作负载趋势的推动下，数据中心交换机市场在未来几年仍将大放异彩。据预测，2025年800G交换机端口采用率有望超过400G数据中心交换机端口，占端口出货量的25%以上。

光学技术发挥更关键的作用

另一个值得关注的趋势是光技术将在数据中心交换机中扮演越来越重要的角色。虽然全球通信基础设施最初是用铜缆部署的，但如今随着速度的提高和传输距离的扩大，链路从铜缆转向光缆。基本上，网络交换机接口速度的采用往往领先于互联网标准，这是由高速数据中心交换机接口和SerDes的升级驱动的。

传统的数据中心交换机严重依赖安装在开关面板上的可插拔光学器件。然而，随着数据速度继续提高到超过 400G，该过程变得越来越复杂，并且需要更多的功率来将电信号从靠近 PCB 中心的开关 ASIC 驱动到前面板的可插拔模块。此外，驱动和接收高速数据信号会显着增加延迟。

共封装光学器件 (CPO) 是解决这些问题的新创新。它使位于同一封装中交换机附近的光学器件成为可能，从而降低功耗并继续扩展网络交换机的带宽。一些可插拔光学供应商已将 CPO 引入他们的路线图，未来几年将见证 CPO 技术和商业供应链的标准化。