人工智慧、雲計算推動性能換代 乙太網交換機進入100G-400G時代

科技雲報道原創。

近年來，數據中心乙太網交換機發展十分強勁，公共雲、私有雲和混合雲的客戶在乙太網交換機方面支出龐大。根據Crehan Research公司的統計，2016年品牌數據中心乙太網交換機銷售超過100億美元，創下了自2013年以來最強勁的市場增長速度。其中40GbE和100GbE交換機是主要的市場動力，總收入超過十億美元。

自2000年首次亮相以來，10G乙太網交換機今年首次損失市場份額。這是因為服務提供商和超大規模客戶逐漸開始部署更快的帶寬40G和100G交換機。從2016年下半年起，40GbE數據中心開支出現下滑，全年的100GbE支出持續增長。

IDC數據中心網路研究主管Brad Casemore表示，轉向更高帶寬GbE交換機是受超大規模雲計算和電信運營商推動，他們需要更快更有效的設備用於其大規模數據中心。

靈活性、可用性、經濟性 乙太網交換機三大考量因素

現在100GbE進入快速發展時期，正在取代傳統的40GbE基礎設施。從整個市場來看，目前仍處於向100GbE轉型的初級階段。私有雲、企業和運營商網路還沒有規模採用，標準伺服器上行鏈路對100GbE連接也沒有直接的需求。

在交換機方案的選擇上，數據中心的運營者們會尋找靈活的解決方案，滿足他們的吞吐量需求，並降低每位傳輸成本。許多商用乙太網交換機ASIC都針對吞吐量或靈活性進行了優化，從中取得性能的平衡。

例如，業界會需要基於硬體的遙測功能，用來提供網路和緩衝器狀態的實時可視性。許多解決方案缺乏這種高級功能，或在降低帶寬能力時才能提供該功能。除了吞吐量外，所涉及的電力預算也將成為關鍵，總體成本也是如此。採用模塊化的方法構建交換機可以實現所有這三個指標，並能通過可配置性來匹配特定埠數、速度或扇出要求。

模塊化架構意味著系統不會產生不必要的能力過剩，並且可以將適當的I/O組合分配給任何級別的交換機。因此，與交換機設計相關的功耗和成本都較低。此外，客戶可以獲得應對不同案例所需的I/O和容量可配置性。

在市場中，一些像Mellanox、博通等設備廠商都試圖通過打造更具靈活性、經濟性的交換機，以滿用戶對於高帶寬設備需求。Mellanox在今年7月正式推出擁有超高可擴展能力的200G和400G開放式乙太網交換機解決方案——Spectrum-2。

Spectrum-2可提供擁有高達16個400GbE埠、32個200GbE 埠、64個100GbE埠和128個50GbE 與25GbE 埠，能夠實現一系列增強功能，包括提升靈活性和埠密度，從而可以針對雲、超大規模、企業級數據中心、大數據、人工智慧等多種應用進行優化，構建多個交換平台。

同時，Spectrum-2還支持大量遙測功能，為操作人員提供了全面的網路可見性，並能對操作的各方面進行監控、診斷和分析。

40GbE-100GbE仍是市場主流 400GbE將成為下一個網路速度目標

根據市場研究公司Dell'Oro Group最新預測顯示，雲數據中心將在網路下一輪大跳躍中發揮重要作用，推動100Gbps過渡至400Gbps，進而對整個乙太網交換機和數據中心市場產生積極影響，2021年乙太網交換機市場將達到140億美元。

Dell'Oro預計，隨著400Gbps光纖速度成為現實，將成為下一個主要的網路速度目標。

戴爾網路首席技術官John D』Ambrosia曾表示，乙太網的發展其實是依賴於整個IT生態圈的努力。伺服器領域正處在向萬兆的演進過程中，需要把萬兆網卡和伺服器集成在一起。

在數據中心中我們需要有更多高密度的乙太網交換機支持萬兆伺服器部署。在數據中心匯聚層，我們可以看到40G乙太網能夠更經濟、有效地發揮作用，所以被廣泛接受。

越往核心走，帶寬的壓力越大，因為所有的數據都會從邊緣匯聚到核心管道。這就要考慮整個網路和基礎設施的配置問題，包括虛擬化伺服器、對應的數據流量以及相應的成本、能耗等。成本和可靠性的考慮才使得乙太網能夠不斷地發展。

Mellanox亞太區市場開發總監劉通認為，網路也需要去賦能，要讓網路承擔更重要的職責，傳統數據中心架構也在悄然地進行著變革。原來以CPU為核心的數據中心，正在向以數據為核心的數據中心架構轉移。

而數據中心架構則是以400GbE這類高帶寬設備為載體，零丟包、可預測性、低延遲、低功耗，將成為業界公認的技術標準。

面對人工智慧、雲計算的迅猛發展，數據量持續呈指數增長，傳統的摩爾定律似乎已經失效，無法滿足日益增長的網路和數據傳輸需要。由物聯網和大數據等趨勢所推動的數字流量，在未來幾年將會有兩位數甚至三位數增長，構成網路的基礎技術必須相應改變。由此可以預見，新一波互聯網基礎設施大規模升級換代時代正在來臨。

【科技雲報道原創】