隨著數(shù)據(jù)中心以太網(wǎng)部署和創(chuàng)新都在以最快的速度進(jìn)行著，在過(guò)去的幾年中，以太網(wǎng)發(fā)展態(tài)勢(shì)正在持續(xù)改變。
在過(guò)去的三十年中，以太網(wǎng)已經(jīng)發(fā)展成為所有行業(yè)的統(tǒng)一通信基礎(chǔ)架構(gòu)。每天都有超過(guò)三百萬(wàn)的以太網(wǎng)端口在部署，覆蓋從FE到100GbE的所有速度。企業(yè)和運(yùn)營(yíng)商在部署時(shí)通常會(huì)使用盒式的交換設(shè)備和堆疊和高密度機(jī)箱式交換機(jī)的組合，來(lái)應(yīng)對(duì)以太網(wǎng)的不斷演進(jìn)。
然而，在過(guò)去的幾年中，以太網(wǎng)發(fā)展態(tài)勢(shì)正在持續(xù)改變。隨著數(shù)據(jù)中心以太網(wǎng)部署和創(chuàng)新都在以最快的速度進(jìn)行著，用于數(shù)據(jù)中心的以太網(wǎng)交換機(jī)架構(gòu)占據(jù)主導(dǎo)地位，使得企業(yè)和運(yùn)營(yíng)商市場(chǎng)不得不采用。這種新的模式變化使得整個(gè)以太網(wǎng)市場(chǎng)中為數(shù)據(jù)中心選擇架構(gòu)變得關(guān)鍵并具有影響力。然而，數(shù)據(jù)中心的部署方式是不同的。
數(shù)據(jù)中心如何不同？
數(shù)據(jù)中心的以太網(wǎng)端口部署趨于一致，無(wú)論是10GbE、25GbE或50GbE，相同的以太網(wǎng)端口速度通過(guò)一個(gè)機(jī)架架頂(ToR)交換機(jī)被部署于每一個(gè)服務(wù)器上，然后聚集到多個(gè)CLOS層。最終目的是將盡可能多的以太網(wǎng)端口以最高的商用速度部署在以太網(wǎng)交換機(jī)上，并使其最經(jīng)濟(jì)和最節(jié)能。
連接到ToR交換機(jī)的終端是服務(wù)器NIC(網(wǎng)絡(luò)接口卡)，它一般是市場(chǎng)上可用的最高速度(目前為10/25GbE，正在向25/50GbE方向發(fā)展)。今天，25GbE交換機(jī)的128個(gè)接口正在部署中，在接下來(lái)的幾年內(nèi)會(huì)到達(dá)并超越64x 100GbE。
但是，盡管數(shù)據(jù)中心正在向更高的端口密度、更高的端口速度和同質(zhì)部署方向發(fā)展，但是更低的速度仍擁有廣泛市場(chǎng)，比如10GbE繼續(xù)被使用并仍具有經(jīng)濟(jì)效益。數(shù)據(jù)中心的創(chuàng)新帶動(dòng)更高密度和更高端口速度的發(fā)展，但很多細(xì)分市場(chǎng)仍需要具備較低端口速度和不同密度的解決方案。這個(gè)問(wèn)題怎么解決？
縮小差距
幸運(yùn)的是，將較低速度的端口連接到較高密度交換機(jī)的技術(shù)已經(jīng)存在好幾年了。IEEE標(biāo)準(zhǔn)編纂的802.1br端口擴(kuò)展器標(biāo)準(zhǔn)作為所需的協(xié)議，允許從原始速度較高的端口扇出端口。在本質(zhì)上，一個(gè)高端、高端口密度交換機(jī)可以扇出數(shù)百甚至數(shù)千個(gè)較低速度的端口。高密度交換機(jī)是控制的橋梁，而扇出較低速度端口的設(shè)備是端口擴(kuò)展器。
為什么使用端口擴(kuò)展器？
除了將數(shù)據(jù)中心交換機(jī)作為一個(gè)控制橋重新封裝外，使用端口擴(kuò)展器還有一些獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：
1. 相比服務(wù)以太網(wǎng)端口的任何其他解決方案，端口擴(kuò)展器僅需很少的成本、功耗以及板面積。
2. 端口擴(kuò)展器擁有很少的軟件，甚至不需要軟件。這種簡(jiǎn)化的操作部署減少了管理實(shí)體，僅限于高端控制橋。
3. 端口擴(kuò)展器可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議802.1br與任何高端交換機(jī)進(jìn)行通信。其他選擇包括Marvell DSA，或可編程的包頭(header)。
4. 端口擴(kuò)展器和任何轉(zhuǎn)換服務(wù)配合良好：100GbE到10GbE端口、400GbE到25GbE端口等。
5. 端口擴(kuò)展器可以在任何下行速度下操作：1GbE、2.5GbE、10GbE、25GbE等。
6. 端口擴(kuò)展器可以采用過(guò)度定制模式(oversubscribed)或非過(guò)度定制模式(non-oversubscribed)，這意味著上行寬帶與下行寬帶比例可從1:1到1:4(取決于應(yīng)用程序)進(jìn)行設(shè)計(jì)。這本身就可以通過(guò)4x的規(guī)格降低成本和功耗。
為了滿足新的設(shè)計(jì)需求，Marvell開發(fā)了一系列端口擴(kuò)展器產(chǎn)品，可從40GbE和100GbE的較高速端口扇出1GbE和10GbE端口。和芯片解決方案一起，軟件參考代碼也是可用的，并且可以很容易地集成到一個(gè)控制橋中。
各種控制橋交換機(jī)進(jìn)行的互操作性測(cè)試結(jié)果顯示，該公司的方案能在成本和功耗方面帶來(lái)益處，目前提供的基準(zhǔn)設(shè)計(jì)可帶來(lái)2倍的成本降低和2倍的功耗節(jié)約，更適合新一代數(shù)據(jù)中心訴求的節(jié)能需求。
作者：Michael Zimmerman
副總裁兼總經(jīng)理
連接、服務(wù)器、基礎(chǔ)設(shè)施業(yè)務(wù)部(CSIBU)
Marvell公司
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