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虛(xu)擬化(hua)趨勢是(shi)顯而易見、始終如(ru)一的(de)(de)(de)，根植于對(dui)成本和(he)性(xing)能效率(lv)、業(ye)務(wu)靈活性(xing)以及IT部門(men)生產效率(lv)的(de)(de)(de)要求之(zhi)中。這一趨勢不容忽視。然而，要充分發揮虛(xu)擬化(hua)環(huan)境的(de)(de)(de)優(you)勢，在用戶連(lian)接、資源分配、基礎設施投資最大化(hua)等方(fang)面(mian)必須考慮某些因素。通過對(dui)40/100G以太(tai)網(GbE)進行有效規(gui)劃和(he)部署，企業(ye)可以消除潛在的(de)(de)(de)障礙，完全實(shi)現虛(xu)擬化(hua)環(huan)境的(de)(de)(de)優(you)勢。

40/100GbE是(shi)提高容量的(de)關(guan)鍵(jian)，如果(guo)規劃(hua)得當，可提供(gong)一條(tiao)順利的(de)升(sheng)級路徑，因為(wei)它將于近(jin)期(qi)成(cheng)為(wei)主導(dao)標準。作為(wei)構(gou)(gou)建(jian)(jian)下(xia)一代虛擬化數(shu)據(ju)中心(xin)和(he)(he)園(yuan)區環境的(de)關(guan)鍵(jian)基礎之(zhi)一，40/100GbE已開始走上發展的(de)快車道。本文將描述面向虛擬化數(shu)據(ju)中心(xin)和(he)(he)園(yuan)區的(de)40/100GbE架構(gou)(gou)。IT管理人員越來越清晰地認識到40/100GbE的(de)顯著優勢1，看到其作為(wei)數(shu)據(ju)中心(xin)和(he)(he)園(yuan)區商(shang)業建(jian)(jian)筑互聯方案的(de)巨大潛力。

在經濟(ji)層面，40/100GbE市(shi)場的進入(ru)壁壘(lei)不(bu)斷降低。將來升級到40/100GbE網(wang)絡(luo)時，可以使目前對10GbE網(wang)絡(luo)的資本(ben)投入(ru)得到有效保護。本(ben)文中的以太網(wang)交換(huan)和(he)光纖(xian)布線示(shi)例顯(xian)示(shi)：

55%2的交換設(she)備可(ke)以(yi)得到保護

57%3的光(guang)纖布線投資可以得到保留

在(zai)可用(yong)性方面(mian)，越(yue)(yue)來越(yue)(yue)多(duo)(duo)的(de)供應(ying)商(shang)開始為40/100GbE生態系統提(ti)供解決方案(an)，而以Ethernet Alliance?則已多(duo)(duo)次舉辦40/100GbE技(ji)術(shu)的(de)多(duo)(duo)供應(ying)商(shang)互操作活(huo)動。Cisco?和CommScope?都(dou)積極地參與(yu)了(le)這些活(huo)動。因此，人們在(zai)提(ti)前部(bu)署方面(mian)對(dui)封閉的(de)供應(ying)商(shang)關(guan)系的(de)擔憂已經消(xiao)失(shi)殆盡。一(yi)方面(mian)，多(duo)(duo)家(jia)供應(ying)商(shang)的(de)參與(yu)提(ti)高了(le)市(shi)場(chang)(chang)供貨量，另(ling)一(yi)方面(mian)，市(shi)場(chang)(chang)的(de)廣(guang)泛(fan)普及降(jiang)低了(le)部(bu)署成本，在(zai)這些因素的(de)作用(yong)下，40/100GbE基礎設施成為了(le)一(yi)種(zhong)可靠、明(ming)智的(de)投(tou)資，目(mu)前和未來都(dou)是(shi)如此。

40/100GbE不斷增加(jia)的(de)(de)吸(xi)引力使(shi)其(qi)成(cheng)為(wei)了(le)人(ren)們的(de)(de)最(zui)佳選擇(ze)，成(cheng)為(wei)了(le)新一代高帶(dai)寬(kuan)虛(xu)擬化應(ying)用的(de)(de)標(biao)準配置。其(qi)卓(zhuo)越的(de)(de)性能以(yi)及(ji)在虛(xu)擬化環境中突出的(de)(de)經濟(ji)優勢進一步(bu)促進了(le)其(qi)普(pu)及(ji)的(de)(de)步(bu)伐(fa)。

虛擬化數據中心

真正(zheng)的數據(ju)中心虛擬化是端到端虛擬化，包括服(fu)務器(qi)虛擬化、存儲虛擬化和(he)網絡虛擬化，可以帶來多種多樣(yang)的優勢。虛擬機和(he)虛擬網絡部署起來非常(chang)快捷。其能效和(he)容量可以根據(ju)各(ge)種工(gong)作負載的需求進行(xing)動(dong)態調節，不會造成資源浪費。災難恢(hui)復的速度更(geng)快，而且初始和(he)持續(xu)成本也低于傳(chuan)統的非虛擬化模式。

在(zai)走向虛擬化數(shu)據(ju)中心(xin)和云(yun)的(de)(de)旅途(tu)中，數(shu)據(ju)中心(xin)管(guan)理人員(yuan)會遇到諸多設計和運營(ying)方面的(de)(de)挑(tiao)戰(zhan)。網(wang)絡設計最顯著的(de)(de)一個挑(tiao)戰(zhan)是為(wei)目前以及(ji)可(ke)以預見的(de)(de)未(wei)來的(de)(de)應用提供足夠的(de)(de)帶寬。借助(zhu)聚合式網(wang)絡技術，正成為(wei)服(fu)務器接(jie)入(ru)網(wang)絡的(de)(de)事實選(xuan)擇(ze)的(de)(de)10GbE也可(ke)能成為(wei)存(cun)儲接(jie)入(ru)網(wang)絡的(de)(de)良好選(xuan)擇(ze)。有了接(jie)入(ru)層的(de)(de)10GbE，建議在(zai)數(shu)據(ju)中心(xin)的(de)(de)聚合層和核心(xin)層部署40/100GbE，在(zai)這些(xie)關(guan)鍵部位，40/100GbE可(ke)以消(xiao)除以前妨(fang)礙虛擬化數(shu)據(ju)中心(xin)發揮其(qi)最大潛力的(de)(de)那些(xie)障(zhang)礙。

虛擬化園區

在(zai)園(yuan)(yuan)區(qu)網絡(luo)(luo)中，視(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)是(shi)一種快速增長的應(ying)用(yong)。視(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)應(ying)用(yong)不僅僅是(shi)視(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)會議(yi)或視(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)流。企業視(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)應(ying)用(yong)包括桌面高清視(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)、視(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)電話、企業電視(shi)、IP視(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)監(jian)控和其他視(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)生成及共享等。自(zi)帶移動設備 (BYOD) 是(shi)園(yuan)(yuan)區(qu)網絡(luo)(luo)中涌現的另一風潮。視(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)、語音、數據(ju)和BYOD對(dui)園(yuan)(yuan)區(qu)的分發網絡(luo)(luo)和核心網絡(luo)(luo)構成了極大的壓力。

與園區中傳統的(de)第(di)(di)2層(ceng)和第(di)(di)3層(ceng)網(wang)絡(luo)設計相比，核心(xin)網(wang)絡(luo)和分發網(wang)絡(luo)可以(yi)通(tong)(tong)(tong)過(guo)(guo)虛(xu)擬交(jiao)換(huan)系(xi)(xi)統(VSS)、利用Cisco? Catalyst? 6500系(xi)(xi)列交(jiao)換(huan)機實(shi)現虛(xu)擬化。VSS是一種網(wang)絡(luo)系(xi)(xi)統虛(xu)擬化技術(shu)，將兩個或(huo)以(yi)上(shang)的(de)思科Catalyst 6500系(xi)(xi)列交(jiao)換(huan)機匯聚成一個虛(xu)擬交(jiao)換(huan)機。VSS通(tong)(tong)(tong)過(guo)(guo)自動負(fu)載共享(xiang)調節系(xi)(xi)統的(de)帶寬容(rong)量。VSS通(tong)(tong)(tong)過(guo)(guo)簡化網(wang)絡(luo)、使交(jiao)換(huan)機管(guan)理開(kai)銷降(jiang)低50%以(yi)上(shang)，從而提高(gao)運(yun)營效率。VSS增進持續通(tong)(tong)(tong)信(xin)，不會(hui)造(zao)成應用服務中斷。VSS可以(yi)增強現有的(de)多層(ceng)交(jiao)換(huan)架構，而不會(hui)從根本上(shang)改變(bian)架構，從而增進技術(shu)普及和遷移的(de)便利性。

生態系統

表1列出(chu)了思科(ke)和康普(pu)出(chu)品(pin)的40/100GbE以太(tai)網(wang)(wang)交(jiao)換和網(wang)(wang)絡布線(xian)解決方案示例。

表1- 40/100GbE生態系統

面向思科Catalyst 6500系列(lie)交換機的(de)新型思科Catalyst 6900系列(lie)4端口40GbE光纖模塊(WS-X6904-40G)專門(men)針對以(yi)下部署環境而開發(fa)：企業園區分發(fa)層和核心(xin)層、傳(chuan)統數據中心(xin)與(yu)10G網(wang)絡聚合、城區以(yi)太網(wang)數據中心(xin)互聯以(yi)及多功能服(fu)務(wu)提供商網(wang)絡。這些應(ying)用都要(yao)求(qiu)高性(xing)(xing)能數據吞(tun)吐量以(yi)及卓越的(de)安全性(xing)(xing)、可管(guan)理性(xing)(xing)、虛(xu)擬化和服(fu)務(wu)質(zhi)量。

WS-X6904-40G模塊支持10GbE和(he)(he)40GbE兩種(zhong)(zhong)接口。圖2所(suo)示為思科Catalyst 6500系列(lie)交(jiao)換(huan)機的10GbE和(he)(he)40GbE接口。這(zhe)種(zhong)(zhong)新模塊是支持以單一(yi)(yi)格式同(tong)時連(lian)(lian)接10GbE和(he)(he)40GbE的唯一(yi)(yi)解決方(fang)案(an)，有利于提高遷移的靈活性(xing)。WS X6904-40G模塊還有許多令(ling)人(ren)興奮的其他特有新功能，比如利用SGT(安(an)全(quan)(quan)組(zu)標記(ji))和(he)(he)SGACL(安(an)全(quan)(quan)組(zu)訪(fang)問控(kong)制列(lie)表)以及基(ji)于IEEE 802.1AE MACsec(基(ji)于MAC的安(an)全(quan)(quan)機制)標準的鏈(lian)路逐段(duan)加密(mi)來實現基(ji)于角色的端到(dao)(dao)端安(an)全(quan)(quan)部(bu)署的CTS (Cisco Trust Sec)、VNTag(虛擬(ni)網(wang)(wang)絡(luo)標簽)和(he)(he)多種(zhong)(zhong)服務質量功能。40GbE光纖模塊是構建園(yuan)區核心(xin)網(wang)(wang)絡(luo)的完美選擇(ze)，它可以把(ba)園(yuan)區核心(xin)/分發(fa)(fa)層網(wang)(wang)絡(luo)中的VSS物(wu)理交(jiao)換(huan)機相(xiang)互連(lian)(lian)接起來。也可用于在園(yuan)區網(wang)(wang)絡(luo)分發(fa)(fa)層把(ba)接入交(jiao)換(huan)機連(lian)(lian)接到(dao)(dao)VSS。目前(qian)，用戶們已開始廣(guang)泛部(bu)署這(zhe)種(zhong)(zhong)模塊，并(bing)用于四(si)個10GbE鏈(lian)路，一(yi)(yi)直到(dao)(dao)真(zhen)正需要(yao)40GbE通道為止。

  康普SYSTIMAX? InstaPATCH? 360預端接光纖解決方案可以支持數據中心當前的10GbE速率，同時為最終的40GbE和/或100GbE升級做好準備。這些解決方案同時在收發器和系統兩個層次，在多家供應商的封閉式和向公眾開放的環境中進行了測試、認證和演示4。結果反復表明，InstaPATCH 360預端接光纖解決方案和LazrSPEED?多模光纖解決方案遠遠超過了IEEE Std.802.3baTM-2010“40G和100G以太網”標準中規定的光纜長度。

SYSTIMAX InstaPATCH 360預(yu)端接(jie)光(guang)(guang)纖(xian)解(jie)(jie)(jie)決(jue)方案采用(yong)的(de)是標(biao)準方法B極點方案。選擇該光(guang)(guang)纖(xian)解(jie)(jie)(jie)決(jue)方案的(de)客戶不但得到了高(gao)性(xing)能(neng)、優質的(de)光(guang)(guang)纖(xian)解(jie)(jie)(jie)決(jue)方案，同時(shi)也買來了放心：無論何(he)時(shi)何(he)地需要，其數(shu)據中心光(guang)(guang)纖(xian)布(bu)線(xian)基礎設(she)施都能(neng)支持(chi)40/100GbE。最終(zhong)的(de)升級過程可能(neng)是一(yi)種簡(jian)單的(de)程序(xu)。圖3所示為SYSTIMAX InstaPATCH 360預(yu)端接(jie)光(guang)(guang)纖(xian)解(jie)(jie)(jie)決(jue)方案的(de)示例。 

旨在(zai)實現最大(da)投資回報的解決方案

借助思(si)科的(de)(de)(de)交換(huan)解決(jue)方(fang)案(an)以(yi)及康(kang)普的(de)(de)(de)布線(xian)解決(jue)方(fang)案(an)，不(bu)但目前可(ke)以(yi)輕松部(bu)署10GbE，未(wei)來還能(neng)無縫升(sheng)(sheng)級到40/100GbE網絡。 思(si)科Catalyst 6500 E系(xi)列(lie)底座、6900系(xi)列(lie)10GbE和40GbE模塊以(yi)及Supervisor T2模塊使(shi)升(sheng)(sheng)級變得(de)無比簡便。通(tong)過重(zhong)新部(bu)署共(gong)(gong)用(yong)組(zu)件(jian)，可(ke)以(yi)實(shi)現對最終(zhong)用(yong)戶投(tou)資的(de)(de)(de)保護。共(gong)(gong)用(yong)交換(huan)組(zu)件(jian)可(ke)能(neng)包(bao)括一(yi)個(ge)Catalyst 6500 E系(xi)列(lie)底座、一(yi)個(ge)監控模塊Sup2T和兩(liang)個(ge)電源。如(ru)圖4中的(de)(de)(de)例(li)子所示，當從10GbE升(sheng)(sheng)級時(shi)，對于40GbE短距(SR)共(gong)(gong)用(yong)組(zu)件(jian)，最終(zhong)用(yong)戶可(ke)以(yi)節(jie)省55%1的(de)(de)(de)資本費(fei)用(yong)，40GbE長距(LR)則可(ke)節(jie)省47%1。

類(lei)似地(di)，康普SYSTIMAX InstaPATCH 360預端(duan)(duan)接(jie)(jie)光纖解決方案可實(shi)現(xian)10GbE到(dao)40/100GbE的(de)(de)無(wu)縫遷(qian)移(yi)，同時還能(neng)有效保護投(tou)資。典型的(de)(de)預端(duan)(duan)接(jie)(jie)多模光纖通道(dao)由設備、跳(tiao)線、配線架或托架和(he)(he)多多芯推拉式 (MPO)中繼(ji)電纜(lan)構成。圖(tu)5分別(bie)展示了10G、40G和(he)(he)10G以太網鏈路中的(de)(de)光纖信(xin)道(dao)。值得注意的(de)(de)是，圖(tu)5中三個(ge)信(xin)道(dao)的(de)(de)共用布(bu)(bu)線組(zu)件都是預端(duan)(duan)接(jie)(jie)中繼(ji)光纜(lan)。圖(tu)5同時為(wei)從(cong)當(dang)今的(de)(de)10GbE升級到(dao)未來的(de)(de)40GbE或100GbE提(ti)供了一(yi)條布(bu)(bu)線基礎設施遷(qian)移(yi)途徑。

  每條物理以太網鏈路都有一個布線信道。四條10GbE鏈路(或信道)、一條40GbE鏈路、10條10GbE鏈路和一條100GbE鏈路的布線成本分別如圖6所示。其計算方法是，將全部布線組件的成本相加求和，然后除以對應速率的以太網鏈路(或布線信道)的數量，最后得到的商即為該成本。

通過重用(yong)共用(yong)布(bu)線組件——此(ci)處(chu)為SYSTIMAX InstaPATCH 360中繼電纜和(he)360G2-1U模(mo)塊化托架——最終用(yong)戶可(ke)以在從當(dang)今的10GbE遷移到未來的40GbE或100GbE時，在多模(mo)光纖布(bu)線方面(mian)節(jie)省57%2的資本費用(yong)。

圖6列(lie)出了4x10G和10x10G光(guang)纖(xian)布(bu)線的成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)，并分(fen)別與相對應的40GbE和100GbE進行了對比(bi)。在此例中，1x40G的光(guang)纖(xian)布(bu)線成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)接近(jin)4x10G，而1x100G的成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)則比(bi)10x10G低19%。

  您可能感到很奇怪，在從4x10G遷移到1x40G以及從10x10G遷移到1x100G時，MPO電纜的成本為什么會增加呢?這是因為，對于10GbE，由于有光纖未使用，所以只有部分中繼電纜成本進行了攤銷;但對于40G和100G來說，攤銷的是全部中繼電纜的成本。換言之，在4x10G情況下，6個可能光纖電路中只會使用4個，因此，只計算了4/6的成本。類似地，對于10x10G情況，12個可能光纖電路中只會使用10個，因此只計算了10/12的成本。

請注(zhu)意，對最終(zhong)(zhong)用(yong)戶來說，57%的(de)投資保(bao)護率并(bing)非節省的(de)唯一成本。當分發層(ceng)網絡和核心層(ceng)網絡遷移到40/100GbE時，設備和跳線可以重新用(yong)于網絡的(de)其(qi)他部(bu)分：比如(ru)，10GbE的(de)接(jie)入層(ceng)網絡，甚(shen)至(zhi)光纖信道SAN網絡。如(ru)此一來，最終(zhong)(zhong)用(yong)戶進一步提高投資保(bao)護率。

結論

40/100GbE的(de)(de)(de)持續普(pu)及已經開(kai)始重(zhong)新定(ding)義現(xian)有的(de)(de)(de)IT格局。這只(zhi)是(shi)虛(xu)擬化(hua)數據中(zhong)心(xin)和(he)園區所(suo)需要的(de)(de)(de)新一代高(gao)帶寬連接性(xing)能的(de)(de)(de)第(di)一步。隨(sui)著40/100GbE繼續顯現(xian)出虛(xu)擬化(hua)環境的(de)(de)(de)全部性(xing)能和(he)經濟(ji)潛力，隨(sui)著園區部署的(de)(de)(de)不斷增多，40/100GbE必將(jiang)因出色(se)的(de)(de)(de)實踐性(xing)、速率和(he)可靠(kao)性(xing)，使其作為新標準的(de)(de)(de)地位得到進一步鞏固。由(you)于40/100GbE不但能快速發揮效(xiao)益(yi)，而且(qie)提供(gong)了一條(tiao)最佳(jia)的(de)(de)(de)升級(ji)途徑(jing)，因此，慧(hui)眼獨具(ju)的(de)(de)(de)IT管理者們(men)必將(jiang)在任何升級(ji)計劃(hua)或新部署計劃(hua)中(zhong)將(jiang)40/100GbE當作一個關鍵的(de)(de)(de)組成(cheng)部分，尤其是(shi)那些需要在數據中(zhong)心(xin)之間以及數據中(zhong)心(xin)和(he)寫字樓內(nei)部實現(xian)全園連接的(de)(de)(de)計劃(hua)。具(ju)體地，憑借卓越的(de)(de)(de)性(xing)能和(he)可靠(kao)性(xing)，今天投資購置思科(ke)Catalyst 6500系列(lie)交換(huan)機及其40GbE光纖模塊以及康普(pu)SYSTIMAX InstaPATCH 360預端接LazrSPEED和(he)TeraSPEED?光纖解決方案(an)，將(jiang)來必將(jiang)獲(huo)得豐(feng)厚的(de)(de)(de)回報。

參考資料和注釋

1 G. Chanda(思科(ke))和 Y. Yang(康普(pu))，“40 GbE:What, Why Its Market Potential”，以太(tai)網聯(lian)盟白(bai)皮書，2010年11月(yue)

 2 2%的值可能因多種因素而有所變化(hua)，比如硬件配置、采(cai)購價格等。新安裝必須進行測試，并符(fu)合(he)思(si)科系統(tong)公(gong)司發布的規格要求。

3 該(gai)比值可能因多種(zhong)因素而有所(suo)變化(hua)，比如MPO中繼電纜(lan)長度、布線信道配置、采購價格等(deng)。新安裝必須進行測試，并符合(he)康普SYSTIMAX發布的規格要求。

4 D. Hall和Y. Yang(康普)，“40/100 Gigabit Ethernet Eco-System is Alive and Well”，康普白皮書，2011

5 在圖6的(de)例子中，MPO中繼電纜的(de)長(chang)度(du)為(wei)174英(ying)尺，跳線長(chang)度(du)為(wei)10英(ying)尺。這些長(chang)度(du)是根(gen)據Paul Kolesar于2012年5月向(xiang)IEEE 802.3新一代40G和100G光(guang)學研究(jiu)小組提交的(de)論(lun)文來確定的(de)，論(lun)文題目為(wei)：“Cabling Cost-Centroid Lengths for Simplified Total Cost Comparisons。”

圖6中示例所用的多模光(guang)纖信道配(pei)置是一種互聯配(pei)置。在(zai)10GbE布線(xian)(xian)信道中，兩個(ge)光(guang)纖模塊通過MPO中繼電纜(lan)背(bei)對背(bei)連接，同時插入(ru)LC跳線(xian)(xian)以在(zai)兩端連接光(guang)纖模塊。在(zai)40/100GbE布線(xian)(xian)信道中，兩個(ge)MPO適配(pei)器(qi)配(pei)線(xian)(xian)架由一條(tiao)MPO中繼電纜(lan)背(bei)對背(bei)連接，同時在(zai)兩端將設備跳線(xian)(xian)插入(ru)了MPO適配(pei)器(qi)配(pei)線(xian)(xian)架。

下表列出(chu)了(le)圖6中所示成本研究所使用(yong)的產品。

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