25千兆以太網(wǎng)怎樣讓網(wǎng)絡(luò )更快更智能

25GbE在數據中心的優(yōu)勢包括：易于遷移、成本/性能平衡，以及網(wǎng)絡(luò )的實(shí)時(shí)可見(jiàn)性。

直到最近，萬(wàn)兆以太網(wǎng)（10GbE）依然是高性能數據中心標準服務(wù)器和架頂式（ToR）交換機的速度規范。然而，在過(guò)去幾年中，很多因素都促使數據中心的帶寬需求越來(lái)越高，這包括物聯(lián)網(wǎng)（IoT）設備數據爆炸式的增長(cháng)，在線(xiàn)視頻流的激增，以及需要支持吞吐量越來(lái)越大的服務(wù)器和存儲解決方案等。數據中心正面臨網(wǎng)絡(luò )數據大量增長(cháng)這一事實(shí)，很顯然，即使10GbE速度也不夠，因此，很多公司正在考慮采用速度更高的以太網(wǎng)來(lái)滿(mǎn)足當前和未來(lái)的帶寬需求，問(wèn)題是采用25GbE、40GbE還是100GbE。本文將探討在向更高速度邁進(jìn)的過(guò)程中，對于要求成本和性能相對平衡的公司而言，為什么25GbE是最佳的以太網(wǎng)速度。

在25GbE IEEE標準化解決方案進(jìn)入市場(chǎng)之前，數據中心一般通過(guò)聚合多個(gè)單通道10GbE網(wǎng)絡(luò )物理層來(lái)升級到更高的鏈路速度。例如，一家公司可以聚合四個(gè)10GbE物理通道實(shí)現40GbE速度，或者聚合10個(gè)10GbE通道以運行100GbE速度。IEEE今后要標準化的速度是40GbE和100GbE，為公司提供了向更高速度轉換的可選方案。在一對導線(xiàn)上，高速信號從10Gbps演進(jìn)到25Gbps。這樣，把四個(gè)25Gbps鏈路捆綁在一起可實(shí)現100Gbps鏈路。業(yè)界隨后研究了將100GbE技術(shù)拆成四個(gè)獨立的25GbE通道，為IEEE于2016年6月批準25GbE標準鋪平了道路。

25GbE引入的解決方案具有增強計算和存儲效率的優(yōu)點(diǎn)，其長(cháng)期成本結構相似，但數據量是10GbE的2.5倍。雖然40GbE和100GbE都進(jìn)一步提高了帶寬，但是綜合考慮起來(lái)，這些解決方案比25GbE更昂貴而且功耗更高。因此，對于那些想從10GbE轉換到更高以太網(wǎng)速度的公司，25GbE解決方案提供了帶寬更高、速度更快的連接，當過(guò)渡到下一代網(wǎng)絡(luò )時(shí)，相關(guān)的資金和運營(yíng)支出要相對均衡一些。采用相同的銅纜和光纖，數據中心節省了這方面的開(kāi)支，但進(jìn)一步提高了性能，因此，25GbE是尋求更快、更智能和更經(jīng)濟連接的企業(yè)的理想選擇。

25GbE更快

很明顯，隨著(zhù)數據中心帶寬需求的增長(cháng)，更高的端口速度是高性能服務(wù)器應用程序的關(guān)鍵所在。如果數據中心的服務(wù)器不能以大容量的方式彼此通信或者與最終用戶(hù)進(jìn)行通信，那就達不到客戶(hù)提高利用率的要求。遷移到25GbE不僅為公司提供了巨大的容量，而且公司能夠根據需要很容易快速、經(jīng)濟高效地升級到更高的速度。使用25GbE，公司可以運行兩個(gè)25GbE通道實(shí)現50GbE，或者運行四個(gè)通道實(shí)現100GbE，因此，遷移到25GbE后，未來(lái)也不會(huì )過(guò)時(shí)。

此外，25GbE利用了數據在交換機層面的傳輸特性。數據不僅從服務(wù)器流向核心，而且在服務(wù)器之間流動(dòng)，產(chǎn)生了東西向（本地）數據流。利用Clos網(wǎng)絡(luò )——接入交換機和服務(wù)器以及主干交換機實(shí)現網(wǎng)狀網(wǎng)全連接的一種網(wǎng)絡(luò )，對25GbE進(jìn)行優(yōu)化以支持這種東西向數據流。通過(guò)采用單獨的25GbE通道并將其擴展到主干交換機，網(wǎng)絡(luò )連接更廣，不再限于100GbE端口。

25GbE更智能

由于這么多的流量要通過(guò)網(wǎng)絡(luò )傳輸，因此關(guān)鍵是要對其進(jìn)行監控，以確保能夠高效的分配帶寬。開(kāi)發(fā)出的下一代交換機能夠發(fā)揮吞吐量更高的優(yōu)勢，但也要對其進(jìn)行改進(jìn)，進(jìn)一步提高通過(guò)它們的數據流的可見(jiàn)性。數據中心運營(yíng)商可以通過(guò)使用分析系統來(lái)處理智能交換架構并實(shí)現其可視化，從而能夠精確的調整數據流在網(wǎng)絡(luò )中的流動(dòng)。分析技術(shù)使操作人員以可視化的方式實(shí)時(shí)了解網(wǎng)絡(luò )怎樣運行，并根據需要隨時(shí)進(jìn)行調整。盡管部署了更先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò )，很多公司并沒(méi)有正確地利用分析技術(shù)，使用不合適的手段來(lái)訪(fǎng)問(wèn)信息；分析技術(shù)使數據中心能夠充分發(fā)揮其網(wǎng)絡(luò )的最佳性能，實(shí)現投資效益最大化。

25GbE更經(jīng)濟

25GbE是比40GbE和100GbE等其他選擇更經(jīng)濟高效的解決方案嗎？答案在于它比較容易從現有網(wǎng)絡(luò )系統進(jìn)行過(guò)渡。25GbE電纜簡(jiǎn)化了從10GbE的遷移，如果公司想要從一個(gè)標準遷移到另一個(gè)，那么40GbE和100GbE會(huì )受到限制。與40GbE解決方案相比，25GbE單位帶寬的成本更低，而端口密度更高。另一個(gè)要考慮的因素是占據了網(wǎng)絡(luò )數據中心很大一部分成本的光器件；25GbE降低了這方面的成本，因此，其應用更加廣泛。此外，以前需要多臺設備才能完成的任務(wù)現在使用一臺交換機即可，從而降低了交換機層面的成本。

圖1.Clos網(wǎng)絡(luò )結構圖

圖2.最近，市場(chǎng)上出現了讓25GbE數據中心解決方案更優(yōu)化、成本更低的交換機和以太網(wǎng)收發(fā)器。

為了推動(dòng)向25GbE的過(guò)渡，數據中心運營(yíng)商要求半導體公司開(kāi)發(fā)適用于25GbE的解決方案。Marvell最近發(fā)布的新交換機和以太網(wǎng)收發(fā)器，它提供了適用于25GbE而且成本效益較高的端到端解決方案。通過(guò)為25GbE提供技術(shù)支持，數據中心開(kāi)始受益于25GbE標準，并滿(mǎn)足了超連接行業(yè)不斷增長(cháng)的需求。

Nicholas（Nick）Ilyadis是Marvell投資組合和技術(shù)戰略副總裁。他負責為以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)品建立戰略規劃，這些產(chǎn)品包括汽車(chē)連接、網(wǎng)絡(luò )交換、高速控制器和物理層收發(fā)器。他還涉足高性能處理器、企業(yè)WLAN、安全和存儲。在加入Marvell之前，Ilyadis是Broadcom基礎設施和網(wǎng)絡(luò )部副總裁兼首席技術(shù)官。他曾在北電網(wǎng)絡(luò )、海灣網(wǎng)絡(luò )、數字設備公司和Itek光系統公司擔任過(guò)高管和工程職位。Nick擁有電氣工程碩士和學(xué)士學(xué)位。Ilyadis是IEEE的高級會(huì )員，也是計算機和通信協(xié)會(huì )會(huì )員。他目前擁有52項專(zhuān)利。