資料中心從10G/40G升級到25G/100G 時的幾個注意點

作者簡介：鄭敏先，任職於諾雲資訊系統(上海)有限公司，擔任售前工程師。從事SDN、白盒交換機等開放網路關產品的推廣工作。

　　伺服器介面從10G升級為25G介面帶來很多好處，比如：

　　● 乙太網效能是10G介面的2.5倍;

　　● 能為伺服器的提供更高的埠密度;

　　● 更低的每GB資料傳輸功耗(更省電費);

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　　雖然這些好處很誘人，但是仍然有幾個方面需要注意：

　　 一、確保理解 25G/100G的含義

　　乙太網介面的傳輸速率在過去幾十年來大體呈線性增長(每10年增長10倍)。大家的臺式電腦或膝上型電腦的有線網路卡基本是千兆網路卡。而在當前的許多資料中心中，伺服器的介面是10Gbps(萬兆), 交換機間的介面是40Gbps(四萬兆)，它們中的大多數都在考慮(或者正在)將網路升級到下一代的25G/100G網路(伺服器的介面是25Gbps, 交換機間互聯的介面是100Gbps)。

　　一個100Gbps連線可被分接線纜(Break-out Cable)分解為四個通道(每個通道25Gbps)，所以100G網路有時被稱為25G/100G網路。同理,10G網路有時也被稱為10G/40G網路。

　　10G/40G網路：

　　Spine交換機和Leaf (TOR)交換機之間鏈路為40Gbps，

　　伺服器介面為10Gbps，

　　不同的Leaf交換機提供10G介面的方式及埠密度可能並不一樣，

　　1)以某Leaf交換機為例，該交換機埠規格為：4810Gbps+640Gbps ，此時Leaf 交換機提供的10G介面是Leaf交換機的原生10G介面：

　　2)以某Leaf交換機為例，該交換機埠規格為：3240Gbps，此時該Leaf 交換機提供的10G介面是其原生的40G介面經一分四Break-out cable分接出來的(在6個埠用於上連Spine交換機的場景下，能提供(32-6)4=104個10G埠)：

　　25G/100G網路：

　　● Spine交換機和Leaf 交換機之間鏈路為100Gbps

　　● 伺服器介面為25Gbps

　　不同的Leaf交換機提供25G介面的方式及埠密度可能並不一樣：

　　1)以某Leaf交換機為例，該交換機埠規格為：4825Gbps+6100Gbps ，此時Leaf 交換機提供的25G介面是Leaf交換機的原生25G介面：

　　2)以某Leaf交換機為例，該交換機埠規格為：32100Gbps，此時該Leaf 交換機提供的25G介面是其原生的100G介面經一分四Break-out cable分接出來的(在6個埠用於上連Spine交換機的場景下，能提供(32-6)4=104個25G埠)：

　

　二. 基於業務擴張規模，綜合考慮是否需要升級

　　對於一些處於領先地位的企業而言，從當前10/40G網路升級到25/100G是最快速的方法。畢竟從規劃、新建到上線一個資料中心所花時間可能要花費好幾年。(花費時間過長意味著自身有被競爭對手追上的風險)。世界幾大公有云巨頭基本都是美國企業，特別注意的是部分領先者為了保持(甚至為了擴大領先優勢)，即使當時的25G/100G裝置、光模組等比今天要貴不少，但它們仍然在幾前就逐漸將既有資料中心網路從10/40G升級到25/100G(當然它們同期也新建了一些資料中心)。

　　▲ 出貨到亞馬遜、谷歌和微軟的光模組數量預測

　　放眼整個光模組市場的出貨量，會發現每一種新的光模組剛出現的一兩年都不被廣泛使用。想想也是，畢竟剛推出的那段時間價格很貴。過去幾年，國內25G/100G的應用晚於美國幾大OTT的腳步，而且國內25G/100G大多用在新建的資料中心。如今(2018年)，國記憶體量的10G資料中心有不少即將面臨網路瓶頸或著IT裝置設計壽命, 25G/100G光模組價格比前兩年低不少，切換到到25G是個不錯的選擇(經濟+效能提升)。

　　▲ 整個光模組市場的出貨量預測

　 　三、不一定每臺伺服器都需要升級

　　如果您資料中心的一部分伺服器的10G網路(或未來一段時間)沒有瓶頸，那麼將它們網路也升級到25G並不會帶來效能提升。這種情況下可以讓這些伺服器繼續使用10G網路，等網路即將成為瓶頸的時候再進行升級。。

　　四、儘量不要採購40Gbps的網路卡

　　過去幾年中，40G的伺服器網路卡出貨數量並不多。某電商平臺的25G和40G伺服器網路卡的價格截圖如下(不含光模組)，可以看到二者價格很接近。

　　但40G網路卡通常並不能充分利用伺服器PCIe匯流排。因為許多伺服器帶PCIe 3.0 x 8(Gen3 x8)插槽，能提供56Gbps的頻寬。將帶2個25G的埠的網路卡插到56Gbps PCIe插槽，可以使網路到伺服器效能獲得更高的效率(相對於插一個40G埠的網路卡)。