光纤互连在促进数据中心解耦合中的作用

当前，我们正处于前所未有的数据爆炸之中。我们不仅产生了更多的数据，也消费了更多的数据——而且它变得越来越复杂。其中的关键问题是：当今的现代数据中心能否跟上这种需求的激增，随着我们向社会添加更多层次的智能设备、物联网和其他新兴技术，这种需求只会有增无减。

因此，有效的解决方案是构建超融合数据中心，将存储、网络和计算资源聚合到一个系统中。但是，尽管具有成本和部署优势，但超融合基础设施具有可扩展性限制。这就是解耦合数据中心（disaggregated data center）的新范例正在出现的地方。 将计算，内存，和存储资源分别以资源池的方式做解耦合，即CPU，DRAM，SSD这些云上IaaS资源以池化形式供应给用户使用，并且通过高速网络来进行链接。

通过分离关键数据中心并通过光纤互联将它们连接起来， 解耦合的数据中心可以更有效地处理日益复杂和庞大的工作负载。这样做有显着的优势： 

  • 更大的灵活性
  • 更具可扩展性 
  • 提高能源效率
  • 加强成本节约 

而这正是我们未来的需求。鉴于我们生活在光纤时代，看到光纤互连有助于促进这种架构向更高效、面向未来的数据中心的转变也就不足为奇了。但是光纤互连到底是如何实现的呢？接下来，我们深入探讨一下。  

数据在变化，数据中心也必须如此

更大的平台灵活性，更高的密度以及更有效的利用。 

所有这些要求都推动了通过永远可靠的数据中心光互连来 解耦合数据中心 。但是，是什么在塑造这种转变？数据以前所未有的水平增长。以下来自 IEEE 802.3 以太网带宽评估报告的统计数据 描绘了一幅更准确的图景：

  • 更多数据： 社交媒体平台、电子商务和软件使用的蓬勃发展正在显着加速数据需求。5G 还为最终用户使用和生成更多数据开辟了新途径。这意味着越来越多的企业和机构正在准备自己的超大规模数据中心来管理各种业务功能和工作负载。主要来自以下方面： 
    • 联网设备： 到 2025 年，全球联网设备将从目前的 290 亿增加到 380 亿
    • 每个用户的流量增加： 自 2017 年以来每个用户的平均流量增加了 200% 
    • 视频的兴起： 全球 82% 的数据消费由视频驱动，给带宽带来进一步压力
  • 更复杂的数据： 工业 4.0 范式中的机器对机器通信正在推动生成数据的复杂性，从而提高带宽和处理需求。 

随着数据的快速扩展，数据中心也必须如此。这就是数据中心分解是一种现代的数据中心设计和管理方法，它将数据中心的不同组件分成不同的单元。这允许更大的灵活性和可扩展性，以及提高能源效率和成本节约。 

实现数据中心解耦合的一项关键技术是光纤互连。 

数据中心解耦合——新范式

加强数据中心网络基础设施对于满足对数据中心更快、更高效的新兴需求大有帮助。 

对于约占全球数据中心市场40%的美国而言，光纤互连和数据中心分解为满足惊人的数据需求水平开辟了一条充满希望的途径。到 2030 年，美国数据中心的需求预计将超过 35 GW。这是 2022 年登记的需求的两倍多，即 12 GW。在这方面，数据中心光互连将帮助该国支撑其数据中心基础设施，以满足对高带宽和低延迟的无限需求。 

光纤互连在促进数据中心解耦合中的作用

图片来源：mckinsey.com – 数据中心需求预测

通常，数据中心是使用具有用于计算、互连等的整合资源的服务器机架构建的。但是，为了服务于应用，仅使用了一定比例的这些资源，从而导致效率损失。这是服务器作为基本单元架构的主要缺点。 

光纤互连在促进数据中心解耦合中的作用

图片来源：arxiv.org

随之而来的是解耦合，这使得数据中心架构的重组能够更有效地利用计算资源。在这里，中央智能单元确定特定工作所需的计算、网络和存储资源的确切数量。然后可以将剩余的资源分配给其他作业。这使得解耦合的数据中心架构完美地定位于满足当今的高带宽和低延迟要求。 

光纤互连：数据爆炸隧道尽头的光

光互连，也称为光纤互连，使用光纤在长距离上高速传输数据。由于其高带宽容量和低功耗，该技术非常适合分类数据中心应用。

光纤互连通过允许将数据中心的不同组件分离成不同的单元来实现数据中心解耦合。这些单元可以使用提供高带宽和低功耗的光纤相互连接。这些光连接构成了光纤深度网络的关键部分，有助于加速 5G 和 FTTH 的采用。 

此外，范围广泛的光互连设备和设计允许根据需要灵活连接和断开不同组件，例如服务器、存储系统和网络交换机。光互连通常采用可插拔模块，允许网络无缝升级并支持 400G、800G 和 1.6T 以太网。

光纤互连还支持部署不同类型的互连配置，例如机架到机架、房间到房间和建筑物到建筑物。这提高了可靠性和冗余性，并允许数据中心具有更大的可扩展性和灵活性。

数据中心光纤互连的优势

  1. 高带宽容量： 光线互连提供高带宽容量，允许在不同数据中心组件之间高效传输大量数据。这对于处理和存储大量数据的数据中心至关重要，例如大数据和云计算中心。
  2. 低功耗： 光互连比传统的基于铜的互连消耗更少的功率，这使它们成为数据中心更节能的选择。
  3. 更高的灵活性和可扩展性： 数据中心光互连提供了更大的灵活性和可扩展性，因为它们包含广泛的产品范围以实现跨网络带宽和类别的兼容性。 
  4. 提高可靠性和冗余度： 数据中心分解使得不同组件可以使用不同类型的互连，从而提高可靠性和冗余度。例如，光互连可用于高带宽应用，而基于铜的互连可用于低带宽应用。
  5. 节省成本： 光互连具有成本效益，因为它们比传统的铜基互连便宜。

随着各国加快其 5G 部署并继续扩大其数据中心的覆盖范围，光互连市场将继续增长。 在云计算、大数据和物联网激增的推动下，全球光互连市场预计到 2025 年将达到 171 亿美元，其中北美将占据最大的市场份额。

总之，光纤互连是数据中心分解的一项基本技术，因为它们提供高带宽容量、低功耗、更高的灵活性、可扩展性和成本节约。随着数据中心企业不断寻求更高效和更具成本效益的解决方案，预计光互连将在未来的数据中心设计和管理中发挥重要作用。 

本文作者：Nitin Abbey - Sterlite Technologies 营销经理