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Avago加快数据中心三大变革

阿尔图纳是爱荷华州的一个小镇Facebook数据中心。与其他数据中心相比,该数据中心的内部结构有所不同。它采用的不是典型的分级汇聚层次网络结构“Data Center Fabric”这种新的架构放弃了传统的分层结构和昂贵的网络设备,而是在整个网络中充分部署了标准化的架顶交换机,大大提高了数据中心的通信效率。与此同时,Facebook将架顶交换机的上行链路全面提升到40G。

南皇电子专注于整合中国优质电子Avago代理商现货资源是国内领先的安华高芯片供应商,提供合理的行业价格、战略备货、快速交付控制,轻松满足您的需求Avago芯片采购需求.(http://www.avago-china.com/)

大数据、云计算、视频流媒体服务、移动带宽网络连接、数据密集型应用等。,使得数据中心规模的扩大难以遏制。数据中心、数据中心、服务器/存储之间的流量和容量需求是一个巨大而可怕的数字。不仅是互联网巨头,也是其他企业数据中心面临的挑战。

这是所有数据中心都在经历的重大变化。

凭借多年来在全球无线通信、有线基础设施、企业级存储等市场的领先优势,Avago数据中心运营商可以从以下三个方面共同应对变革中的挑战,使数据中心能够实现更快的传输速度、扩展数据链路、高密度连接和更大的存储容量。

传输速度的变化

数据流的不断涌入促使互联网巨头重新审视数据中心数据传输速度的升级。在庞大的建筑中,数据中心的流量是一个巨大的数字,其规模往往是数据中心流出流量的数千倍,越来越多的数据中心正在经历数据传输速度的变化。

在现代数据中心,采用更高速的以太网上行链路已经成为主流,主机(服务器)连接已经从1开始G网络过渡到10G网络,面向25G网络继续演变;交换机之间的连接从10开始G向着40G乃至100G就像上面说的Facebook建设的数据中心Avago授权代理每台10G带宽的架顶交换机分别为40个G上行链路与光纤交换机连接,底部服务器向下连接。

这些变化给不同层次的电子和光学设计带来了巨大的技术挑战,如芯片、包装、光学元件、模块和系统,特别是当客户对光纤收发器和连接器的低成本和易维护要求越来越高时。

具有良好的质量声誉、成熟的工艺保证和良好的客户服务,以及激光和集成电路功能的垂直集成,以确保产品的最佳性能和稳定性,Avago公司针对光纤产品领域的1G、10G、25G、40G、100G综合产品组合提供多种光纤收发器、收发器和接收模块解决方案。

同时,Avago公司提供独特的 SerDes ASIC 解决方案,可以解决 10G、25G、28G、50G 以上网络背板与中板应用中芯片、芯片与模块之间接口的问题。

值得一提的是,Avago公司的40G-SR-BiDi MMF全双工光纤解决方案允许数据中心通过使用现有的全双工多模光纤基础设施无缝从10开始G升级到40G,建设新基础设施的成本不需要额外支付。此外,专为100G互联网设计的短程数据中心QSFP28 SR4.行业第一款1000G QSFP SR4 使用设备QSFP 可以在模块中实现从 40G 到100G 无缝转型。

交换机和服务器以太在线链接的速度提高只是数据中心传输速度变化的一部分,渗透到每个数据中心柜中。服务器/存储的连接也在翻倍,原来的6Gb/s速度为12Gb/s的SAS更换连接器。

从I/O控制器(IOC)、片上RAID(RoC)、SAS扩展器(SAS Expander),到主机总线适配器(HBA)、RAID控制器卡,服务器/存储SAS连接以端到端的方式在进行12Gb/s化的进程,以2013年对LSI以公司收购为基础,Avago公司的SAS系列产品无与伦比。IOPS性能优异,可靠性无缝扩展,特别是在RAID控制器卡,MegaRAID绝对是市场上最响亮的品牌。

在SAS走出服务器/存储系统后,PCIe也开始了“走出来”的趋势。在大容量的NVMe存储和机架扩展架构(Rack Scale Fabrics)由于英特尔将PCIe数据中心广泛使用控制器集成到强处理器和闪存技术,PCIe越来越多的供应商关注机箱外的势头。

针对这一趋势,Avago公司的PCIe交换机(PCIe Switch)和网桥解决方案产品已进入第三代,型号为PEX8796的第三代(8GT/s)Avago PCIe交换机可配置96通道24端口,在SR-IOV(Single Root IOV)和MR-IOV(Multi Root IOV)等待下一代数据中心I/O在虚拟化技术逐渐成熟的背景下,Avago PCIe第三代PCIe交换机市场前景十分广阔。

连接链路的变化

随着数据中心传输速度的变化,数据中心也变得更大。直到2011年,Facebook第一个决定建立自己的数据中心Facebook数据中心位于俄勒冈州的普林维尔数据中心。当时,这个数据中心承载着社交网络巨头约3万台服务器,占地面积13万平方米,建筑面积80.9万平方米,相当于113个足球场的大小。

如今,Facebook据信,服务器已超过20万台“疯涨”新建的数据中心越来越大,旧的数据中心扩建计划也被列入议事日程,Facebook此外,可以想象拥有数百万台服务器的网络巨头Google数据中心的规模会有多大。

即便如此IEEE(电气和电子工程师协会)没有预料到IEEE所规定的QSFP (SR4)规格(Form Factor)40G例如,网络连接规定的最大链路距离只有150米,这可能只是许多数据中心所需链路长度的一半——随着数据中心规模的不断扩大,ToR 交换机和核心交换机之间有许多长途光纤链路——尤其是超大型 40G/100G 在分支和主干网络中,许多光纤链路需要超过 IEEE 规定的最大链路距离。

为解决距离限制,Avago公司提供了许多高度差异化的并行光纤收发器模块解决方案,可以将数据链路延伸到行业标准以上,使数据中心运营商能够保持现有的有线基础设施,节省数据中心升级所需的额外资本支出。

比如Avago所提供的4x10G和(QSFP ,eSR4;IEEE只规定了10G SFP ,SR)和40GQSFP (SR通过与生态环境中的合作伙伴密切合作,4)最大链路距离可达400米,Avago它还可以将距离提高到550米。

此外,高速网络背板或交换机、高级 SerDes ASIC 长距离铜线背板或电缆连接中的信号完整性需要在电路板级别中确保。针对这一需求,Avago公司提供独特的 SerDes ASIC 芯片、芯片和模块之间的互联可以在长距离内实现。

Avago公司拥有的SerDes 核心不仅是行业内连接距离最长的,而且能承受高达 35dB 通道损耗(例如,结合延长距离的传输功能和无与伦比的低功耗优势,Avago的 32G NRZ 和 56G PAM4 SerDes核心可提高系统的链路余量,同时又降低了客户的总体拥有成本)。

高密度是现代数据中心的另一个主要特征。英特尔推动的框架级架构(Rack Scale Architecture,RSA)、Facebook推行的OCP天蝎2.0整机柜服务器技术规范,由中国供应商和互联网用户共同创建,都是机架扩展架构(RackScaleArchitecture)对于目标,核心需求是进一步提高数据中心的密度。

在机架级解决方案中,其设计理念是实现设备之间的高密度连接——从存储到服务器,从服务器到服务器 ToR 交换机,或从ToR 从交换机到核心交换机——尽量减少所需设备,提高系统效率。

在这一领域,Avago 借助高密度设计的组件、微型引脚、先进的高密度光学、芯片级和电路板级连接,为高密度光学、芯片级和电路板级连接提供了许多解决方案ASIC该过程使数据中心的构建者和 IT 部门节省成本支出,实现大规模连接最大化以及效率最大化。

比如,Avago提供的Express Lane PEX8796 该产品允许用户通过可扩展的高带宽连接到大量终端;MicroPOD 和 MiniPOD 嵌入式模块为电路板级和系统级互连提供了无与伦比的通道密度、带宽和设计灵活性。

不可忽视的是,Avago公司在ASIC该领域拥有30多年的设计经验,这不仅有助于该公司提供“配有超过 400 个高速 SerDes 深亚微米通道ASIC”先进复杂的领导产品,公司也从16开始FF (标准 16nm FinFET增强版)逐渐顺利过渡到10nm这是进一步提高密度的绝对基础。

在存储方面,Avago公司的16 端口 12Gb/s SAS 93xx HBA目前密度领先SAS HBA产品配备高密度存储端口,最大限度地提高服务器存储连接,使数据中心的构建者和 IT 该部门可以部署少的服务器,充分发挥服务器的处理性能。

数据存储的变化

数据中心传输速度的变化来自于数据中心流量的激增。数据中心流量激增的根本原因是数据中心的数据量膨胀。数据中心数据量膨胀最大的影响自然是数据中心的存储。

仅从数据存储容量爆炸式增长的角度来看,数据中心作为存储系统需要更大的存储容量“最细颗粒度”的硬盘(HDD)自然是“春江水暖鸭先知”,基于阵列读取器的磁记录(ARMR - Array Reader Magnetic Recording)等新型 HDD 记录技术应运而生,可以增加HDD 记录容量以满足人们对存储日益增长的需求。

与其它磁性记录技术相比,ARMR 表面密度增加 25%,实现了 HDD 存储容量的巨大增长使企业存储成为发展的核心之一Avago公司采用独特的模拟技术和12Gb/s SAS、6Gb/s SATA SerDes 以及 DDR 存储输入/输出技术,基于下一代 ARMR 的 HDD 提供多种高级 HDD 前放大器和读取通道 SoC 产品组合满足市场对高容量、高性能存储的需求。

在HDD的“另一面”,它是一种全新的非易失性存储介质,目前很常见SSD(固态盘),而Avago公司也是行业数据中心 SSD SoC 领先企业。

在SSD领域,原6Gb/s SATA SSD无法满足NAND FLASH在此背景下,芯片释放性能的需求,Avago定制的SSD SoC基于特定的SSD IP以及闪存控制器系统的设计,帮助行业合作伙伴走向多通道 8Gb/s PCIe 和 12Gb/s SASSSD转型,从而在I/O层面充分“解锁”不易失性介质的性能。

但需要指出的是,存储是数据中心变革的核心,并呈现出越来越活跃的状态,不仅仅是因为HDD或SSD等媒体层面的变化,而是数据中心运营商对存储平台的集成、在统一需求下,结合软件定义存储、机架级解决方案和FLASH/NVMe应用型态和架构设计的变化是由技术等多种因素引起的。

例如,许多大型数据中心(特别是互联网和大型企业)的运营商正在寻找比传统更多的运营商SAN除了满足可用性、可靠性、共享池和存储容量的需求外,简化数据中心的存储和存储网络架构,特别是在分布式环境中,提供可靠的存储资源。

2012年起,Avago的Syncro高可用共享存储解决方案(Syncro High-Availability Shared Storage Solutions)一方面,它为大型数据中心、中小企业、远程数据中心等机构提供了广泛的关注SAN存储也可靠,性能高,但共享式,成本更低,管理更简单DAS(直接存储)方式。

仅需要两张Avago MegaRAID控制卡,控制卡可以构建高可用性、共享性的存储方案,保证企业在虚拟化和传统商业环境下的存储资源供应,Avago将这个解决方案升级到新的12Gb/s版本,Syncro 9380-8e和Syncro 9380-8i两种交付方式都能提供两倍于前一代解决方案的性能。

Avago认为统一存储资源架构更快、更简单、更高效,将是未来数据中心的趋势,这不仅涉及到统一存储适配器(HBA、SDS HBS、RAID及SATA、SAS、NVMe整合多功能、多协议),也将引导市场走向统一存储托架(Universal Storage Bay)的架构方向发展:这一架构将有效利用PCIe及NVMe技术,以PCIe Switch和Tri-Mode Roc基于连接SFF-8639(或SFF-为下一代数据中心实现高效(闪存)存储架构的接口。

作为一个有50多年历史的家庭IT企业,Avago公司在数据中心领域不断保持积极前沿的创新步伐。仅在数据中心领域,其技术和产品业务就涉及定制ASIC、PCIe交换机、存储连接(和RAID)、HDD/SSD SoC以及光纤等领域,在市场上处于领先地位。

在过去的几年里,以互联网数据中心、机架级解决方案、软件定义数据中心为代表的数据中心架构发生了重大变化,对数据中心的设计和应用架构产生了深远的影响。在此期间,Avago通过优秀的技术研发和行业收购,不断积累力量,优化自身,保持数据中心产品解决方案领导者的行业地位。

关于Avago 请浏览2015亚洲数据中心论坛的更多信息: http://www.glyyc.com/avagodcf2015/

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