【峰会演讲】罗森伯格：下一代数据中心高速传输技术发展

　　2014年12月11日，第十五届中国国际建筑智能化峰会广州站的活动在广州东方宾馆举行。本届峰会广州站分为A、B两场，A场主题为“智能建筑技术趋势论坛”，将由著名专家、知名品牌分别围绕现今的智能建筑创新技术与应用作精彩演讲，同时一起展望智能建筑新趋势与发展前景。

　　罗森伯格产品技术总监孙慧永

　　下面是德国罗森伯格产品技术总监孙慧永先生精彩演讲实录：

　　今天谈的内容可能不是大家平时碰到的数据中心，而是告诉大家一个趋势，这个趋势将在未来三到五年变成现实，并且在今后很长一段时间里是没有办法逆转的。

　　今天我的报告总共有三个部分：

　　第一，给大家看一组第三方机构发布的数据。

　　第二，目前书记中心网络和今后网络模式架构的变化。

　　第三，分享高速接口，从布线也好，或者说网络变革性的变化，这对今后大数据的发展是直接相关的。

　　人类本质是信息的传承，信息在现代互联网时代，信息是数据的成分，数据自然离不开数据中心的发展。我们提到数据包括信息的传承、传输，一个是数据中心的技术，一个是数据形成。从我们网络来看数据的形成，从现在的移动互联网，互联网时代的穿戴设备，包括谷歌的眼镜都离不开数据，包括家庭的电脑等等，都是通过数据，还有工业领域、传感系统、物联网，所有的信息透过网络系统，所有的数据存储在数据中心。

　　大家可以思考一下五年前的生活和现在的生活状态，大家日常产生的数据量在几何级的增长，互联网是一个先驱，会带着各行各业的变革。

　　这是从因特尔开发者大会上提供的资料，大家可以参考一下。

　　这个报告是全球数据通讯量，全球IP数据通信量是32%的增长，大家日常碰到比较密切的数据，我们提到移动互联网，移动互联网每年度增长比例从2013年到2018年是61%的幅度增长，这样的发展势态是非常迅猛的，这会影响技术的变革。从移动互联网来说，中国现在已经是智能终端，包括智能手机1/3的份额，整个中国的趋势反映了移动互联网发展趋势非常重要的因素。

　　这里是给大家看一个各行各业大的分块的数据，以2010年作为统计的基础，在此基础上我们统计各行各业数据年度符合增长率，可以看到金融行业和科技行业里的数据增长，超过了全球IP的负荷增长，它比平均IP负荷增长率高，这些行业都是未来数据发展的重要因素。

　　从这个接口，大家平时谈到的，我记得2011年开始，大家都在谈40G、100G的问题，今年为止，我相信有很多在座的同行谈40G、100G的发展，从40G、100G发展，仅仅两年时间，发展趋势非常明显。从数据中心来说，和其他行业还是不一样，发展每年更新速度非常快。罗森伯格公司，以前大家在谈的时候还是空中阁楼一样，但是我给大家一个数据，从今年2014年到现在为止，罗森伯格对40G数据中心的布线通道已经超过一万个通道了，但是从去年2013年的数据量来说，相对比较少，所以它的发展，到了这个时候马上就会爆发。

　　接下来给大家看两个预测的网络发展，因为在讲数据中心离不开数据中心的接入网络和核心网，接入网络是服务器接口为主的，另一部分是核心主干，这两个趋势是一高一低，因为这是一个上层网络跟下层网络状况。从这个来看，这是服务器的接口、核心网络的接口，这是数据参数的设计，到2013年已经开始往400G的方向走，这是一个趋势，代表领先的部分，但是不代表所有的数据中心。2017年的时候大概在400G的方向发展，定标准、基础走向都是沿着这条路在走。

　　所有的信息到最后会变成一个数据，这些数据存储的状态也可以看到，它是几何级的增长，大家可以看到，2012年到2020年数据增长速度就像我们的指数级别，一个ZB(音)就是2的21次方的数据量，数据大到已经无法说清楚。针对这样的数据和面对的存储量特别是互联网的数据中心，行业的数据中心必将需要技术上的变革，传统的技术架构永远做不到这样的增长。

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　　接下来给大家聊一下网络架构和模式的变化，我在2012年在千家网讲的时候，已经提到了微模块的方式，模块化建设是一个方向，这已经不是趋势了，现在是现实。从2012年开始已经部署，到现在为止已经是比较成熟的做法。模块化的数据中心是趋势，现在也是现实。目前来讲，模块化的数据中心，当前部署的是千兆和万兆的部署，目前有几种方案，有光纤部分，万兆的光纤，这也是趋势还有直插型连接电脑的。所有的数据中心，沿着虚拟化的道路走得越来越深入，从这个架构来看，这里的方式是10到20个机柜作为一个单位，上升到一个Leaf，这是程序化网络结构。从TOR来看，从万兆来讲肯定可以实，在40G或者100G来说，距离一般是150米以下，事实上罗森伯格已经测试过，而且长期已经测试部署了，我们TOR的标准是属于保守的。以前150米，其实是非常保守的，根据我们跟合作伙伴的测试和部署的状态下，300米是没有问题的，就是从TOR到Leaf或者核心网络这一段的距离直接可以部署300米，超过国际标准3倍。所以100G的标准正在做变化，已经跟现在的方向有点跟不上了，包括设备端口技术的提升，特别是技术革新已经超过标准所定义的范围。

　　当前数据中心网络机构，核心骨干方面，特别是40G在2014年已经是规模化部署了。接下来是400G的方向，这一段里，基本上全部采用光的系统，如果采用其他的介质已经没有办法走了。数据中心总的趋势，光取代同质是必然。

　　从整个虚拟网络扩大，按照现有的架构或者服务器状态下，它的数据从服务器机柜到Leaf到Spine，怎么样让我们的运算能力更强大，传输能力更强大，这是未来需要挑战，也是对布线做网络设备的厂家来说，是非常大的挑战。

　　从传统型数据中心，一台服务器到现场做的交换机，这是常规数据中心，机会到了后，把服务器和网络设备分开来安装，现场调试，这是传统做法。相信在座的很多同行，很多的客户也是这样去做的。现在来说，2014年、2015年，模块化数据中心已经得到大量的推广。不管互联网行业、金融行业，已经大量推广模块化的数据中心，基于模块化，这是一个产品，这个产品到现场插接节可以。我们把机柜里的存储和计算以及网络接口全部分开，它的传输能力往100G、400G的方向走，可以达到这样的存储量。它的计算能力成几何级增长，一个机柜在今后来说，它的运算量可能是几个机柜的运算量，通过这样的架构，数据中心才有可持续发展的可能性，按照现有的扩张，两年50%的数据量增长，我们整个数据中心领域是吃不消的，包括对能源、环境各方面来说，都会受到很大的影响。因为数据的增长是不可避免的趋势，所以必须采用技术革新，这是其中的一个方向。接下来我们也会展开这个方向，跟大家探讨接口技术发展的一些问题。

　　我为什么提这是下一代发展，因为大家如果没有去关注这一块，平时做数据中心，其实这个东西感觉有点遥不可及，但是数据中心的发展，比我们想到的要快，可能三到五年就有变革。

　　我们再看数据中心的接口面板，从10G、40G、100G，有不同的接口，这是万兆接口。还有就是40G的接口，QSFP是100G的，还有CFP，100G已经是非常大的接口。从今后来说，如果采用QSFP28，4个光纤100G，一个面包数据量2.4Tb/S，我们即将会面临这个问题，刚才我提到了技术的革新是突破性的，就不会以传统的思维理解这个面板的能量。

　　在数据中心中，如果在机房里，一定是多模用得多，每个人做预算的时候一定考虑性价比的问题，这是它的价格比较，从140G还是100G，同样的数据中心，它的价格会差很多，100G可能就差好几十倍的价格了，这当然不仅仅是布线，主要是看设备的价格。从这个来说，多模(音)在数据中心使用是必然的。

　　100G10×10的通道，目前已经没有人这样做了，这样做的话从今后的兼容性来说，或者从整个部署的经济性来讲都不是很好的一个结果，所以我们采用QSFB28的方式就是4×25G，可以做到100G，在物理通道来说是可以相互兼容的，40G升到100G是平稳的过度，这对以后数据中心应用也是非常重要的。我今天提的不是这一点，大家都可以看到这个趋势，我今天讲的主题是下一个。

　　刚才提到QSFP方面，你的交换机接口接入网，可以可以一分四，一个40G转为4个10G的，非常方便日常数据中心的日常维护管理，包括网络设备的采购，通通采用这种设备，上行就是100，下行就是4×25或者4×10，这是非常简便的做法，这也是目前我们罗森伯格客户大量采用这种方式做的。

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　　这是硅光子接口技术，刚才提到了QSFP等等，很快将变成过去式，所有的方式大家可以看，功耗上来说，现在的接口技术，采用现在的技术就没有QSFP，同样带宽100G能耗会下降很多，还有这个芯片其中，直接把光的接口插在芯片上，整个就实现了100G的接口，就没有什么光模块了，它的光路和芯片距离做到最短，最佳，这在最后大的背板交换和数据中心传输、核心网络传输，这是一个必然的趋势，所以今天给大家做分享，就是告诉大家以后的技术其实有变化的。

　　所有的光都集中在硅光子的芯片中，光直接进入芯片，这是最佳的距离，这种方式可以进一步进行封装，直接封装在一起，让它的体积做到最小，能耗做到最好。所以让我们服务器的架构更加先进，它的接口和带宽不再是瓶颈，运行效率在同一个机上面达到最好。

　　这就是硅光的一个芯片，25G作为一个单位，封装在这个板上，4×25就是100G，如果是25个通道就是1.25个T，这个容量跟现在的40G，或者是100G，跟硅光子技术发展的未来来看，太微不足道了。这是40G和100G太微不足道了，从我们的数据量技术必须革新，这已经是现在在做的事情，可能现在还停留在高端的实验室，特别像因特尔这样的公司，停留在实验室阶段，但是很快变成商业化。而且已经有商业化联盟，这边是几家公司已经做商业化的准备了，从硅光子的技术在做准备了，被认可的有很多家公司，当然罗森伯格是其中一家。

　　所以从未来的趋势来看，在数据中心里，铜很难有进一步的发展空间。我把未来的光，我们叫PRIZMLighturn，一个个模块装在这个地方，以后就是说透过光集中在某一些接口，高密度的接口下来后，它的光引擎，可以直接部署在PC板上，所以接口的技术可以容纳非常大的容量的传输，因为这个接口面板控件已经不是它的瓶颈，这是下一代初期的，第二代不会有引擎，光直接接到芯片上，这是革命性的时代马上就要到了。下一代的接口，MXC这个大家可能听得不多了，罗森伯格已经在推动这个东西慢慢的商业化，这个产品的特点用于高性能的运算，交换路由设备和希望网络，交换机与服务器的互联。采用MXC消除了这样的瓶颈，一个MXC接口，可以做到一个接口800G，如果一个面板部署48个口，对MXC是绰绰有余的。按照这样来算，一个DU(音)空间可以做到38.4T，它所支持的技术跟现在是无法比拟的，罗森伯格现在做的是一个连接器支持4个MXC，支持3.2个T的接口。MXC的接口里面采用光的途径，把光的信号扩大，再缩小的方式。它只要一点点灰尘可能影响高带宽的传输，未来光的接口采用光的透镜技术，让它有一点点灰尘敏感性没有那么强，可靠性提升，所以采用的不是传统的研磨的技术，是激光的方式，装了激光切割设备和组装设备。未来以800G作为端口的能量。

　　一个光通过一个球面放大缩小，这里看到是一个透镜，把它的敏感性降低，让它的可靠性提升，这是未来的一种状态。

　　从体积来说，MTP密度已经非常高了，MXC比较，它的空间占量更小，长度、宽度也变小，对接更加可靠。

　　总结一下我刚才说的一些议题，一个是我们可以看到随着数据量的增加，模块化将会演变成子单汇聚并共享高速I/O的模式。硅光子的技术支持多模4×25G=100G应用，芯片集成的模式使得接口无论从密度、成本上以及从功耗上具有重大优势。下一代数据中心随着PrizmLightTum技术的出现，高速数据MXC超高密度的接口将是趋势之一。