【峰会演讲】数据中心布线技术发展趋势

罗森伯格产品经理陈凤霞

　　德国罗森伯格成立公司于1958年，至今已经有58年的发展历史了，专业致力于数据中心布线领域，以较强的数据中心布线实力获得先机，率先在国内成功利用数据中心预连接解决方案，连续三年被评为最佳数据中心供应商。在本次北京站的峰会上，罗森伯格产品经理陈凤霞女士做了主题为“数据中心布线技术发展趋势”的专题演讲。

　　以下是陈凤霞女士的演讲实录：

　　陈凤霞：大家下午好，今天我跟大家分享的是“数据中心布线技术发展趋势”这样一个主题，我会从以下几个方面来跟大家分享一下。首先，我们来看一下网络带宽对布线系统的影响。从这张图表可以看到，近几年数据量的发展趋势，我们可以看到，数据量每年大概以30%的速度在增长，而我们的布线市场年负荷增长速度大概在15到20个百分点，也就是说基础设施建设的速度远跟不上数据量的发展速度，如何解决这样一个矛盾，答案就是数据中心服务器的虚拟化。

　　利用虚拟化技术以后，服务商所承载的业务需求会越来越多，并且所有的这些业务是在不同的服务器之间进行动态的切换，也就是说当某台服务器由于故障的情况下，它所支撑的业务可以自动切换到其他服务器上，这样就不会影响我们业务的状况。通过虚拟化技术以后，数据中心可以处理的通信量可以成倍增加，最高比例可以达到15比1的情况。要满足这样一个虚拟化技术的数据中心布线是什么样的情况呢?我们可以看一下，在虚拟化下数据中心布线系统单台服务器支撑的业务量越多，它处于满负荷工作的一个时间就越来越长，那么它所需求的数据量就越多。同时，我们的业务在服务器之间的动态切换也需要大量的数据流来支撑，所以，对于布线网络，我们的要求就是必须要满足低延时、高可靠、以及高带宽，还有低损耗的要求。

　　通过虚拟化以后的整个布线不仅仅是它的物理特性发生变化，甚至网络架构也从传统的三层网络向更为扁平的两层网络发展。虚拟化技术实际上不仅仅应用在我们的服务器端，甚至在核心网络也开始思考应用虚拟化技术，也就是说未来的网络将越来越复杂。

　　网络朝着低延时、低损耗的方向发展，那么到底什么样的具体布线规划才能满足我们这种虚拟化技术的要求?从数据中心网络的演进，我们可以看到，在将来的发展过程中，首先接入网将越来越多的采用万兆端口，而在接入网核心交换这样一条主干的数据中心链路上面，4万兆和10万兆的以太网将越来越多的被应用，而且4万兆和10万兆将以OM3和OM4为主要的传输媒介。

　　刚才谈论的是布线的演进过程，现在看一下这是来自国际组织去年在新加坡全体人员会议上对于一个端口的预测，基本从今年开始，我们的万兆端口将越来越大的被应用，千兆网端口越来越少，同时在2015年的时候，4万兆端口和10万兆端口的比例明显的上升，这样一个预测同时来自于美国第三方研究机构，它也表达了同样的观点，即在2015年的时候，4万兆、10万兆端口所占的市场份额会达到25%。

　　接下来我们从网络架构和布线市场的关系来讨论一下数据中心布线技术的发展趋势。首先我们看一下前面讲到虚拟化的应用，虚拟化对于我们布线的要求是低延时、高可靠，同时数据中心的单柜密度也是越来越高，在这种情况下，在新型更扁平的网络架构将越来越多的被应用，在这个架构下面，我们看一下服务器端的情况，每一台服务器机柜将单独部署预连接光缆，传统的列头和设备区已经融合，也就是说把我们传统的列头已经分摊到每一个服务器机柜区域去，这是我们在服务器端的一个情况。在主配区大量来自于服务器机柜的预连接光缆都在这个地方进行汇集，对于主配区来说，它的布线将会越来越庞大，管理越来越复杂，所以这种高密度、易管理的产品将成为主配线区倍受青睐的产品。

　　我们再看一下TOR的架构，在TOR架构以后，一些数据中心建设朝着工业化、产业化方向发展，例如微软想采用的这种集装箱式的数据中心建设状况。在产业化的数据中心里面，数据中心的部署是以整柜搭积木的方式一个一个进行安装，现场的布线可能只剩下设备区到主配线区这样一个预连接光缆的部署。在这样的总架构下，服务器、端口可能更多的会采用万兆端口。其实万兆讲了很多，那么万兆到底有哪些选择?我们来看一下常用的万兆端口。第一个是我们过去行业比较熟悉的三种接口，从能耗方面来看，这款设备端口的功耗相对比较高，另外两款的功耗差不多。难道通过这两个比较，我们就能说明哪个端口更优越?其实不能，现在我们大概看一下每一种端口它们具体的一个特点，看一下10GBase—CR，采用双重轴的线缆，优点是延时比较小、功耗比较低，也是符合我们虚拟化的应用的，当然它的缺点这里也能看到，它不能往下兼容我们的千兆网络，同时支持的距离只有7米，也就是说它的应用场合有一定的局限性。我们再看一下10GBase—SR，优点也非常明显，功耗延时，包括支持的长度，通过采用不同的光缆，可以支持300米甚至550米，可以适合数据中心里面任何架构的布线。它的缺点，除了我们前面看到的初期投入比较高以外，还有就是不能兼容千兆网络。10GBase—T的优点就是向下兼容千兆网，它的延时相对高、功耗非常大，不要小看这个功耗，根据一些市场数据，实际上数据中心的日常维护成本里面，超过25%的成本都是用来支付电费的。包括我国工信部也说，在2015年的时候，要让国内的数据中心PUE值下降8%这样一个目标。这是三种端口的具体情况。

　　我们现在来对三种端口做一个小结。我们看一下10GBase—SR的芯片，它的技术比较成熟，还有一个明显的优点，就是可以实现高密度的光缆，因为它的光缆比较细，包括它的传输距离也比较长，一般用于主干链路可能超过100米以上的应用。再来看一下10GBase—T，它的优点是初期投入成本较低，兼容性较强，缺点是能耗过高，难以实现高密度的应用。最后再看一下10GBase—CR，它的投入最低，但实际上并不是因为这一点而毫不犹豫选择它，它也有局限性，线缆相对较粗，所以很难实现高密度的应用，关键问题还在于距离这一块，它通常只能支持7米左右的距离，所以很难满足整个数据中心全部的应用。

　　刚才我们大概分享了一下10G的状况，下面再来看一下作为数据中心主干链路的40G、100G的状况。在40G、100G里，如果是TOR，可能就从服务器机柜直接拉到主配区，或是列头直接拉到主配区这一段的光缆。图中是2009—2010年里面所有的预连接光缆的长度，可以看到，100米的长度基本上涵盖了88%的应用，所以，在40G、100G的话，它的标准实际上有很多，但适合数据中心主干链路应用的还是以OM3、M4的多模以及单模光缆为主，做比较后发现，同时要部署40G、100G的一个网络，单模光缆整体投入成本是采用多模时候的3—7倍。而OM3和OM4可以支持的距离可以分别达到100米和150米，所以利用这两款光缆基本上可以满足数据中心95%以上的布线需求。

　　今天我跟大家主要是探讨多模光缆在数据中心的应用状况，40G和100G的话，分别用四对或者十对光缆来传输。下面再看一下需要思考的布线问题，数据中心的寿命一般不超过10年，就是说现在开始部署数据中心的话，也要考虑到10年以后它的应用状况，所以在做数据中心主干链路这一块的话，一定要有前瞻性的设计。如果采用这种预连接系统，就是我们主干采用MTP到MTP的预连光缆，在当网络升级到40G、100G的时候，我们直接将配线架两端的预连接模块更换成MTP的适配器面板，我们就实现了10G到40G的平滑升级过程，所以说在我们主干这一块，我们必须要做到一些前瞻性的设计。

　　前面我是从网络带宽和网络架构这一块跟大家分享了一下数据中心的一个发展状况，下面，我来讲一讲数据中心对布线管理的一个需求。我们看一下，前面已经讲到了，就是说在数据中心里面，实际上不仅仅是在服务器上有虚拟化的需求，甚至在我们的核心交换这一块也开始利用虚拟化技术，使得整个网络变得越来越复杂，所以管理起来非常的困难。布线系统管理的发展趋势，就是从传统布线往智能布线发展，在传统布线下，一旦出现故障80%以上的时间不是用来排故障，而是用来查找故障，所以从传统布线往智能布线系统发展是数据中心管理的必然趋势。

　　为什么说智能布线系统就一定是未来的布线趋势?因为智能布线系统可以解决很多传统布线系统没有办法解决的问题，比如电子化的高效工作单，包括系统图形化的操作管理，还有LED智能导航等等。这里的LED智能操作导航又是智能配线的核心，什么才叫做智能导航?我们看一下，在配线架不同端口之间，通过LED灯的闪烁指引我们进行跳线连接，都是通过LED的指示来完成的，而不是像传统那样我们自己一个个去查找，去看标签，核对标签是否正确，在智能布线下这些都不需要，所以说智能管理系统是我们布线管理发展的必然趋势。

　　智能布线管理系统比传统布线管理系统额外增加了一个管理的网络，这个网络是完全独立于我们以太网的，这套管理网络对网络安全没有任何的影响，采用的是双配线架的架构，其中一个配线架是交换机端口的映射，另外一个是服务器端口的映射。数据中心里面需要什么样的智能布线系统?高速扫描、快速反应是我们所需要的。为什么，因为智能布线系统不是为了好看，是为了管理，即要把更多的时间用在正常的业务上，而不是查找错误，所以说一旦出现问题，业务还没有反馈的时候就能够先发现，因此快速扫描、快速反应是我们需要的。

　　数据中心要求的是灵活性，如果智能配线以后有很多限制，那对于布线来说，反而带来了更多的麻烦，所以说智能布线系统的端口应该具备这种灵活性，也就是说可以选择任意端口进行布线。这种无缝升级的智能布线系统，当我们投入一个布线系统的时候，尤其是智能布线系统，可能并不想一次性把所有的智能布线全部布满，可能需要分期去做。这种情况下，当要启用另一部分智能布线的时候，希望在不影响网络应用的情况下实现升级，这种无缝升级是我们需要的。因为我们所有的智能布线系统引用了有缘的部分，有缘设备的使用寿命跟无缘设备还是有一定的差异的，因为现在无缘设备的质保都是25年，一旦在使用过程或者10年以后，有缘设备出了故障的时候，不希望网络的状况下进行维护，所以无缝升级也是必须的。

　　做过工程的很清楚，在布线的时候环境非常恶劣，不管是灰尘还是有毒有害酸性气体，这些东西对配线架的端口都有非常大的影响，所以需要在每一个配线架的端口加上这种全密封的防尘门，这个也是我们数据中心里面迫切需要的。

　　实际上用智能配线的话，尤其是光系统，在密度和智能之间，有的时候很难两全，智能配线的话，我们这一款产品采用的是72芯的高密度，在智能和密度之间可以做到一个兼顾，采用这款只能配线也可以消除智能和密度两者之间的矛盾。

　　前面可能都是一些物理方面的连接情况，这一块可能是很多做过智能的朋友会比较头疼的地方，因为做智能布线的话，它的前期施工都一样，但是后面的导入数据是一个非常痛苦的事情。这种批量导入的方式，采用的都是CAD的或者是矢量图的方式导入，不需要信息点一个一个去对应，而是通过信息图自动搜索，这对于我们来说，可以节省80%的工程量，所以也是大家非常关注的一个地方。

　　然后再看一下灵活的管理软件，管理软件它可以管理智能的，也可以管理非智能的部分，对于软件，它可以完全脱离硬件进行操作，是一个双向可逆的，我们今天有这样的产品，在现场如果大家感兴趣的话，可以自己去体会一下。

　　最后，跟大家简单介绍一下罗森伯格公司，罗森伯格是在全球都有自己的生产基地，它所有的生产基地里面无论是检验设备、生产设备，必须要通过德国总公司的认证，也就是说为了确保我们的产品无论是在世界的哪一个地方进行生产，它的质量都是一致的。这个是我们的高精度的测量设备，这是我们生产线的状况，我们所有的生产设备要么是从德国引进，要么是德国直接批准的设备厂商，包括我们的认证体系也都是全球统一的认证体系，这是我们光缆的生产线。

　　罗森伯格目前也在积极的参与国内以及国际布线行业的事务，包括国家标准的编写、白皮书的编写，以及国际标准的编写等等。这是我们在做的一些事情，这是罗森伯格数据中心的解决方案，罗森伯格是从1991年开始做数据中心，也是全球做数据中心最早的一个厂家之一，我们所有的预连接光缆，全球最早的预连接光缆的专利就是罗森伯格申请的。这是罗森伯格近期在国内做的数据中心的案例，这些是我们在国外的一些数据中心的案例。

　　今天我的演讲就到这里，谢谢大家!