Les opérateurs de datacenters doivent dès aujourd’hui réimaginer la conception de leur réseau avec des infrastructures flexibles leur permettant de passer de 100G à 400G voire à 800G avec peu de changements… Explications…

Aujourd’hui les demandes d’augmentation du débit sont en hausse pour de nombreuses raisons : le télétravail, les offres de streaming pour les jeux vidéo, la musique, les films, et les applications qui ont besoin d’une forte intensité de données telles que le machine learning (ML) et l’intelligence artificielle (IA) dans le domaine de l’industrie et dans le secteur médical. Ces évolutions posent des difficultés pour les opérateurs de datacenters hyperscales ainsi que pour les datacenters d’entreprise et en colocation, car en plus des exigences accrues en matière de capacité, ils doivent également assurer des temps de latence toujours plus faibles tout en respectant les objectifs climatiques.

L’un des moyens pour y parvenir est d’utiliser plus efficacement les architectures de commutation existantes (High Radix ASICS). Par exemple, les switchs 32 ports offrent jusqu’à 12 800 Gb/s de débit (32 x 400G), et des versions 800G allant jusqu’à 25 600 Gb/s sont aussi disponibles. Ces ports à haut débit peuvent être facilement divisés en bandes passantes plus petites. Cela permet un meilleur fonctionnement du point de vue de l‘efficacité énergétique tout en augmentant la densité de conditionnement ou de port (32 x 400G = 128 x 100G).

La nécessité de prendre en charge des applications à faible latence, à haute disponibilité et à très haut débit continuera d’augmenter dans l’avenir. La question n’est pas de savoir si les opérateurs de datacenters doivent procéder à des mises à niveau pour répondre à la demande croissante du débit, mais de savoir quand et comment procéder à celles-ci. Les opérateurs doivent se préparer et adapter dès maintenant la conception de leur réseau. Avec une infrastructure flexible, il est par exemple possible de passer de 100G à 400G voire à 800G avec peu de changements.

La conception des réseaux devient de plus en plus complexe.

Cependant, l’augmentation des débits de données complexifie davantage les solutions et les offres. Comme mentionné au début, il ne s’agit pas requis d’utiliser pleinement 800G sur chaque port, mais de prendre en charge les besoins en bande passante des équipements terminaux. Par exemple, les connections Spine-Leaf de 4 x 200G ou les connections Leaf-Server avec des ports 400G qui fonctionnent comme des ports 8 x 50G, permettent de rendre le réseau plus efficace d’un point de vue énergétique. Il existe plusieurs solutions pour y parvenir, comme les nouvelles interfaces transceiver.

Les connecteurs LC duplex et MPO/MTP® (12/24 fibres) sont les interfaces les plus connues pour atteindre des vitesses de transmission de 10G, 40G et 100G. Pour des débits de données supérieures, tels que le 400G, le 800G et plus, des connecteurs supplémentaires ont été lancés comme le MDC, le SN et le CS, qui font partie de la catégorie des connecteurs VSFF (Very Small Form Factor), et les connecteurs MTP/MPO 16 fibres.

Pour les opérateurs de réseau, c’est un défi que de suivre et de choisir la bonne technologie et les bons composants de réseau qui répondent à leurs besoins. Les exigences en augmentation de la bande passante dans le cadre de l’expansion des réseaux sont souvent en conflit avec le manque d’espace pour les zones supplémentaires ou les coûts qui en résultent. Par conséquent, les fournisseurs d’équipement de réseau travaillent sans cesse sur de nouvelles solutions pour permettre une plus grande densité dans le même espace, et pour que la conception du réseau reste évolutive tout en étant aussi simple que possible.

Des applications de port breakout pour permettre une meilleure durabilité

En plus d’une meilleure utilisation des ports à haut débit et de la densité de ports associée, les applications de port breakout peuvent aussi influencer positivement la consommation d’énergie des composants du réseau et des transceivers.

La consommation d’énergie d’un transceiver duplex 100G pour un QSFP-DD est de l’ordre de 4,5 watts, tandis qu’un transceiver optique parallèle 400G utilisé en mode breakout, avec 4 ports de 100G chacun ne consomme que 3 watts par port. Cela représente jusqu’à 30 % d’économies, malgré les économies supplémentaires réalisées au niveau de la climatisation et de la consommation électrique des châssis de switch et leur gain de place.

Les effets sur l’infrastructure du réseau

L’utilisation évolutive du câblage backbone ou trunk est donnée lorsque le multiple commun le plus petit sert de base. Pour des cas d’applications duplex, cela correspondrait typiquement à un « Facteur 4 », c’est-à-dire un câblage de base 8, sur la base des modèles de transceiver -R4 ou -R8 qui peuvent être cartographiés. Ce type de câblage prend en charge les technologies actuelles tout en servant pour les développements futurs.

En complément de la sélection d’un backbone évolutif granulaire, il est important de prévoir des réserves suffisantes de fibres pour les mises à niveau futures, ou pour mettre en œuvre des extensions avec un changement qui nécessite le moins d’effort possible. Si l’on prévoit une réserve adéquate de fibres, il est possible de procéder à des ajustements du réseau en remplaçant certains composants : par exemple, une mise à niveau 10G vers 40G/100G ou 400G/800G peut être réalisée en remplaçant les modules MPO/MTP par des modules LC et câbles patch LC duplex, avec un panneau adaptateur MTP et des câbles patch MTP, sans apporter de modifications au backbone.

Les tiroirs modulaires de fibres optiques permettent également de combiner différentes technologies et d’intégrer simplement de nouvelles faces de branchement (very small form-factor connectors) en seulement quelques étapes. Des options de mappage sont actuellement disponibles : des modules 8, 12, 24 et 36 fibres. L’utilisation de fibres non sensibles à la flexion aide également à rendre l’infrastructure de câblage durable, fiable et sécurisée.

Être préparé est un avantage

Les débits de donnés 400G et 800G ne sont pas encore à la portée de la majeure partie des opérateurs de data center d’entreprise, mais la demande de débit augmente rapidement. Les ventes de transceivers 400G et 800G ne cessent d’augmenter. Il est donc préférable de s’y préparer, plutôt que de devoir remettre à plus tard une mise à niveau tout en étant sous la pression du temps. Les exploitants de data center peuvent dès à présent préparer leurs installations pour la 400G et la 800G, en quelques changements seulement, afin d’être préparés de manière optimale pour le futur. Cela s’applique également aux applications avec le protocole Fibre Channel.
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Par Cindy Ryborz, Marketing Manager Data Center EMEA chez Corning Optical Communications

 

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