Преимущества развертывания оптоволокна SFP+ по сравнению с 10GBase

Перспективы отрасли | 27 ноября 2012 г.

Бьорн Баэра — старший менеджер по маркетингу компании Mellanox Technologies. Он отвечает за продукты, которые используются для соединения серверов и систем хранения данных с высокой пропускной способностью и низкой задержкой в ​​центрах обработки данных. Вы можете найти его в LinkedIn.

Резкий рост пропускной способности центров обработки данных привел к увеличению использования и спроса на более производительные серверы, системы хранения данных и межсоединения. В результате мы наблюдаем распространение более высокоскоростных решений Ethernet, в частности 10- и 40-гигабитного Ethernet.

В частности, в отношении 10-гигабитного Ethernet (10GbE) ИТ-менеджеры теперь сталкиваются с проблемой выбора подходящей 10-гигабитной физической среды, поскольку 10GbE предлагается в двух широких категориях: оптических и медных.

Основная проблема, с которой сталкиваются ИТ-менеджеры при выборе нового кабельного решения, — это способность поддерживать текущие и будущие развертывания и тенденции центров обработки данных:

Планируя новую кабельную систему кластера, ИТ-менеджеры сталкиваются с проблемой обоснования своих инвестиций в будущем, а также прогнозирования будущих требований приложений.

Рекомендации по кабельной инфраструктуре

При планировании будущей кабельной инфраструктуры важно убедиться, что физическая инфраструктура будет поддерживать будущие потребности приложений и будущие технологические планы. ИТ-специалисты или менеджеры центров обработки данных предпочитают избегать установки нескольких кабельных инфраструктур для отдельных требований к трафику приложений, таких как высокоскоростная связь между процессорами с использованием 40 Гбит/с Infiniband, а также подключение к хранилищам и Интернету с использованием 10 Гбит/с Ethernet.

Консолидация ввода-вывода, которая имеет решающее значение для снижения капитальных и эксплуатационных затрат центров обработки данных, требует, чтобы кабельная инфраструктура поддерживала новую динамику и задачи.

Сравнение вариантов 10GBase-T и SFP+

Многие ИТ-менеджеры сейчас оценивают недавно обновленную технологию 10GBase-T, поскольку существует мнение, что 10GBase-T дешевле и проще в развертывании, чем альтернативные технологии SFP+. В следующей таблице сравниваются эти две технологии:

Нажмите, чтобы увеличить.

Задержка приложения

По мере распространения приложений частного облака потребность в крупномасштабных центрах обработки данных с низкой задержкой быстро растет. Низкая задержка имеет решающее значение для обеспечения быстрого ответа и сокращения циклов простоя ЦП; следовательно, повышение эффективности центра обработки данных и рентабельности инвестиций.

Когда дело доходит до 10GBase-T, стандарт PHY использует блочное кодирование для передачи данных по кабелю без ошибок. Для блочного кодирования требуется, чтобы блок данных был считан в PHY передатчика — математическая функция, выполняемая над данными перед отправкой закодированных данных по каналу связи. Обратное происходит на стороне получателя. Стандарт определяет 2,6 микросекунды для пары передачи-приема, а размер блока требует, чтобы задержка была менее 2 микросекунд. В SFP+ используется упрощенная электроника без кодирования, а типичная задержка составляет около 300 наносекунд (нс) на канал.

Две микросекунды на первый взгляд могут показаться не такими уж большими; однако, если мы представим себе инфраструктуру TOR, в которой трафик проходит 4 прыжка, чтобы достичь пункта назначения, при использовании 10GBase-T возникает задержка в 10,4 мкс. Это значительное снижение производительности по сравнению с использованием 1,2 мкс, представленным технологией SFP+ DAC. Для каждой технологии необходимо добавить задержку физического носителя. В оптоволокне или проводе скорость составляет примерно 5 нс на метр.

Нажмите, чтобы увеличить.

Задержка 10GBase-T становится того же порядка, что и задержка твердотельного диска, и, следовательно, резко задерживает доставку данных почти на 50 процентов. Высокие задержки в инфраструктуре центра обработки данных приводят к задержкам в работе ЦП и приложений, что ограничивает эффективность центра обработки данных и увеличивает эксплуатационные расходы.

Потребляемая мощность

Поскольку электросетевые компании ограничивают подачу электроэнергии в центры обработки данных, ИТ-менеджеры стали внимательно относиться к энергопотреблению серверов. Менеджеры центров обработки данных стремятся использовать технологии с минимально возможным энергопотреблением. Важно отметить, что на каждый ватт потребляемой мощности обычно требуется два дополнительных ватта для охлаждения.