技术突破 万兆接入网络加速落地

10GE大势所趋 技术突破是关键

万兆(10G)技术也不再是水中月、镜中花,已经成为一种主流的宽带技术。业务承载量的激增,让新一代的主干网的带宽、可管理控制性、建设成本遭遇挑战,如何提高带宽,提高网络承载能力?

10G技术的推出,提供了一种简单的带宽升级途径,解决了带宽不断增加的问题,使企业和运营商的网络实现平滑过渡以及各种网络之间的“融合”。10G以太网将能实现无服务器办公楼群、支持远程连接等应用,业务的高速运作也保证了企业的高速发展。选择10GE,是大势所趋,它不但在技术上解决带宽瓶颈,更重要的是它体现了宽带技术发展趋势的同时,能够有效地承载网络的未来的应用。

不少人应该都知道,网卡、交换机、服务器/存储性能无疑是影响万兆以太网普及的重要因素,在CPU运算能力过剩的情形下,存储IOPS低下、网卡流量输出不足都已成为网络能力进一步提升的瓶颈。当这些领域的技术实现突破时,万兆普及便近在眼前。

万兆网卡突破服务器性能瓶颈

当百兆到桌面形成普及,千兆到桌面的口号已经嘹亮的时候,汇聚层就必然成为网络的瓶颈。汇聚层上使用万兆,万兆从核心走向边缘,已成为事物发展的必然。目前高密度千兆服务器汇聚成为了日益流行的模式,通过采用基于Intel或Linux的刀片式服务器的“堆叠”系统,存储系统和服务器市场正在发生巨大的转变。随着这些系统的对外接口标准配置变为万兆,并采用万兆上连,这将需要服务器与交换机之间采用万兆互连。

但我们也看到,网络技术和服务器CPU两者发展不均衡,因为CPU处理能力的发展是线性发展的,而以太网技术的发展是跳跃的,以太网速率从10M,100M,1000M到10G,是以10倍速率增长的。目前主流的服务器的CPU处理能力相对千兆以太网网卡的输出能力是过剩的,这种情况下,无论CPU技术如何发展,服务器的输出能力因为网卡达到线速而无法继续提升,也无法发挥最大的硬件性能,网卡升级到万兆迫在眉睫。

万兆网卡为高性能服务器提供最快速的连接,大大增强大型服务器应用程序的性能,使得服务器能够满足桌面不断提高的带宽和处理能力。

目前,英特尔已陆续推出了支持铜线和光纤网络的万兆网卡,以充分满足万兆网日益增长的需求。Intel已经正式发布了其Intel PRO/10Gbe SR服务器万兆网卡,承诺将目前服务器的网络连结速度提高1倍以上。Intel PRO/10Gbe SR 服务器网卡能创纪录地把网卡的传输速度提高到每秒7G以上。

万兆交换芯片技术成熟 元器件成本降低

万兆以太网交换机,必要在任何情况下实现线速处理数据包的转发,处理新一代的互联网应用,这就对交换机的吞吐量提出了高要求。但我们也知道,对于这样的高吞吐量,最高的CPU也不能实现线速转发,所以需要专用的网络集成电路芯片(ASIC),同时需要将数据转发的任务分布到各个模块上实现,基于商用ASIC的成熟技术,万兆交换芯片也不断发展成熟。

从2008年至今,业界主流厂家已经推出了多个系列带万兆接口的交换芯片,如锐捷,华为等,商用万兆交换芯片技术已经成熟。同时芯片的成本也大幅度下降,集成度也越来越高,原先许多需要通过外围部件或软件实现的功能也都集成在主芯片中,使得交换机的结构也不断简化。

例如锐捷,早在2003年就推出了国内第一台第二代万兆交换机RG-S6800系列,2005年又推出首款商用万兆铜缆模块10GBASE-CX4,在万兆交换机领域具有扎实的技术基础,其万兆交换机产品在教育、金融等多个行业具有成功不熟经验,帮助企业从千兆过渡到万兆。

另外,从最早的XENPAK到X2、XFP再到当前主流的SFP+,10Gb/s的光收发器已经经历了4代,随着技术的发展,收发器的体积不断减小,功率不断降低,成本也不断降低;各种符合10Gb/s物理层规范的光收发器技术都已成熟,配合相应规格的光纤线 ,可以实现最长40Km的长距离传输;随着万兆交换在数据中心的应用的不断增多 ,出现了多种适用于机架内部连接的10Gb/s传输介质 ,如DAC ,AOC、以及最新的10Gbase-T等 。技术已经成熟 ,功耗也已经降低到可接受的水平,大大加速了万兆的普及。

万兆存储构建万兆IT基础

作为IT三大基础要素之一,存储在构建全万兆IT基础架构中扮演着举足轻重的角色,在网络、安全等诸多技术领域全面走向万兆的同时,万兆IT时代对存储系统提出的更高性能、更大规模、跨广域、更强数据管理能力的需求。

然而要实现真正全万兆的存储,目前还存在着许多亟待跨越的问题,真正的万兆存储是指前后端带宽都大于10Gb,具备无阻塞的万兆存储能力和更强扩展能力,通过将万兆以太网技术引入到存储领域,解决服务器到存储之间的接口带宽瓶颈。这样,用户可以通过万兆主机连接、万兆交换网络、万兆存储阵列的融合应用,实现真正端到端的万兆匹配,将IT系统性能提升到一个崭新阶段。

目前,国内外很多知名厂商已经推出了高性能存储方案,国内厂商Memblaze设备可以直接插入到服务器的PCI-E扩展插槽中,从而显著提升应用程序所需性能。依靠自主研发技术,产品不仅在吞吐量、容量、延迟、数据安全等多方面为客户护航,还创新性的提出了“琴键”技术,为客户提供多样化的容量选择。

锐捷联合知名企业加速万兆落地

为了全面突破服务器的性能瓶颈,推进服务器万兆接入技术的落地和大规模商用,中国网络解决方案领导品牌锐捷网络携手Intel和Memblaze,三方联合推出了新一代万兆接入解决方案。

在“宽带中国”、移动互联时代的大背景下,企业一直都在寻求服务器的性能突破,万兆接入网络不仅仅是简单的网络升级,各项配套技术也是非常关键的,三个跨界的厂商联合推出的万兆接入网络方案,在各项关键技术上已经有了实质上的突破, 为我们将此技术大规模应用提供了非常理想的升级选择。

据了解,锐捷网络携手Intel和Memblaze推出的新一代万兆接入网络解决方案,已经经过了视频、分布式计算等应用场景长达一年的测试,无论在性能、可靠性上都经受住了考验,可以帮助企业从容地应对大规模流量的挑战。现场演示结果表示,intel万兆网卡+锐捷交换机+memblaze pcie 闪存卡,单机网络流量达到9.8Gbps,运行平稳,多视频播放非常流畅。