虛擬化趨勢(shì)是顯而易見、始終如一的,，根植于對(duì)成本和性能效率,、業(yè)務(wù)靈活性以及IT部門生產(chǎn)效率的要求之中。這一趨勢(shì)不容忽視,。然而,，要充分發(fā)揮虛擬化環(huán)境的優(yōu)勢(shì)，在用戶連接,、資源分配,、基礎(chǔ)設(shè)施投資最大化等方面必須考慮某些因素。通過對(duì)40/100G以太網(wǎng)(GbE)進(jìn)行有效規(guī)劃和部署,，企業(yè)可以消除潛在的障礙,，完全實(shí)現(xiàn)虛擬化環(huán)境的優(yōu)勢(shì)。

　　40/100GbE是提高容量的關(guān)鍵,，如果規(guī)劃得當(dāng),，可提供一條順利的升級(jí)路徑，因?yàn)樗鼘⒂诮诔蔀橹鲗?dǎo)標(biāo)準(zhǔn),。作為構(gòu)建下一代虛擬化數(shù)據(jù)中心和園區(qū)環(huán)境的關(guān)鍵基礎(chǔ)之一,，40/100GbE已開始走上發(fā)展的快車道。本文將描述面向虛擬化數(shù)據(jù)中心和園區(qū)的40/100GbE架構(gòu),。IT管理人員越來(lái)越清晰地認(rèn)識(shí)到40/100GbE的顯著優(yōu)勢(shì)1,，看到其作為數(shù)據(jù)中心和園區(qū)商業(yè)建筑互聯(lián)方案的巨大潛力。

　　在經(jīng)濟(jì)層面,，40/100GbE市場(chǎng)的進(jìn)入壁壘不斷降低,。將來(lái)升級(jí)到40/100GbE網(wǎng)絡(luò)時(shí)，可以使目前對(duì)10GbE網(wǎng)絡(luò)的資本投入得到有效保護(hù),。本文中的以太網(wǎng)交換和光纖布線示例顯示：

　　55%2的交換設(shè)備可以得到保護(hù)

　　57%3的光纖布線投資可以得到保留

　　在可用性方面,，越來(lái)越多的供應(yīng)商開始為40/100GbE生態(tài)系統(tǒng)提供解決方案，而以Ethernet Alliance?則已多次舉辦40/100GbE技術(shù)的多供應(yīng)商互操作活動(dòng),。Cisco?和CommScope?都積極地參與了這些活動(dòng),。因此,，人們?cè)谔崆安渴鸱矫鎸?duì)封閉的供應(yīng)商關(guān)系的擔(dān)憂已經(jīng)消失殆盡。一方面,，多家供應(yīng)商的參與提高了市場(chǎng)供貨量,，另一方面，市場(chǎng)的廣泛普及降低了部署成本,，在這些因素的作用下,，40/100GbE基礎(chǔ)設(shè)施成為了一種可靠、明智的投資,，目前和未來(lái)都是如此,。

　　40/100GbE不斷增加的吸引力使其成為了人們的最佳選擇，成為了新一代高帶寬虛擬化應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)配置,。其卓越的性能以及在虛擬化環(huán)境中突出的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步促進(jìn)了其普及的步伐,。　

　　虛擬化數(shù)據(jù)中心

　　真正的數(shù)據(jù)中心虛擬化是端到端虛擬化,，包括服務(wù)器虛擬化,、存儲(chǔ)虛擬化和網(wǎng)絡(luò)虛擬化，可以帶來(lái)多種多樣的優(yōu)勢(shì),。虛擬機(jī)和虛擬網(wǎng)絡(luò)部署起來(lái)非?？旖荨Ｆ淠苄Ш腿萘靠梢愿鶕?jù)各種工作負(fù)載的需求進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié),，不會(huì)造成資源浪費(fèi),。災(zāi)難恢復(fù)的速度更快，而且初始和持續(xù)成本也低于傳統(tǒng)的非虛擬化模式,。

　　在走向虛擬化數(shù)據(jù)中心和云的旅途中，數(shù)據(jù)中心管理人員會(huì)遇到諸多設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)方面的挑戰(zhàn),。網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)最顯著的一個(gè)挑戰(zhàn)是為目前以及可以預(yù)見的未來(lái)的應(yīng)用提供足夠的帶寬,。借助聚合式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，正成為服務(wù)器接入網(wǎng)絡(luò)的事實(shí)選擇的10GbE也可能成為存儲(chǔ)接入網(wǎng)絡(luò)的良好選擇,。有了接入層的10GbE,，建議在數(shù)據(jù)中心的聚合層和核心層部署40/100GbE，在這些關(guān)鍵部位,，40/100GbE可以消除以前妨礙虛擬化數(shù)據(jù)中心發(fā)揮其最大潛力的那些障礙,。

　　虛擬化園區(qū)

　　在園區(qū)網(wǎng)絡(luò)中，視頻是一種快速增長(zhǎng)的應(yīng)用,。視頻應(yīng)用不僅僅是視頻會(huì)議或視頻流,。企業(yè)視頻應(yīng)用包括桌面高清視頻、視頻電話,、企業(yè)電視,、IP視頻監(jiān)控和其他視頻生成及共享等,。自帶移動(dòng)設(shè)備 (BYOD) 是園區(qū)網(wǎng)絡(luò)中涌現(xiàn)的另一風(fēng)潮。視頻,、語(yǔ)音,、數(shù)據(jù)和BYOD對(duì)園區(qū)的分發(fā)網(wǎng)絡(luò)和核心網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成了極大的壓力。

　　與園區(qū)中傳統(tǒng)的第2層和第3層網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)相比,，核心網(wǎng)絡(luò)和分發(fā)網(wǎng)絡(luò)可以通過虛擬交換系統(tǒng)(VSS),、利用Cisco? Catalyst? 6500系列交換機(jī)實(shí)現(xiàn)虛擬化。VSS是一種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)虛擬化技術(shù),，將兩個(gè)或以上的思科Catalyst 6500系列交換機(jī)匯聚成一個(gè)虛擬交換機(jī),。VSS通過自動(dòng)負(fù)載共享調(diào)節(jié)系統(tǒng)的帶寬容量。VSS通過簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò),、使交換機(jī)管理開銷降低50%以上,，從而提高運(yùn)營(yíng)效率。VSS增進(jìn)持續(xù)通信,，不會(huì)造成應(yīng)用服務(wù)中斷,。VSS可以增強(qiáng)現(xiàn)有的多層交換架構(gòu)，而不會(huì)從根本上改變架構(gòu),，從而增進(jìn)技術(shù)普及和遷移的便利性,。

　　生態(tài)系統(tǒng)

　　表1列出了思科和康普出品的40/100GbE以太網(wǎng)交換和網(wǎng)絡(luò)布線解決方案示例。

　　表1- 40/100GbE生態(tài)系統(tǒng)　

　　面向思科Catalyst 6500系列交換機(jī)的新型思科Catalyst 6900系列4端口40GbE光纖模塊(WS-X6904-40G)專門針對(duì)以下部署環(huán)境而開發(fā)：企業(yè)園區(qū)分發(fā)層和核心層,、傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心與10G網(wǎng)絡(luò)聚合,、城區(qū)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)中心互聯(lián)以及多功能服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)。這些應(yīng)用都要求高性能數(shù)據(jù)吞吐量以及卓越的安全性,、可管理性,、虛擬化和服務(wù)質(zhì)量。

　　WS-X6904-40G模塊支持10GbE和40GbE兩種接口,。圖2所示為思科Catalyst 6500系列交換機(jī)的10GbE和40GbE接口,。這種新模塊是支持以單一格式同時(shí)連接10GbE和40GbE的唯一解決方案，有利于提高遷移的靈活性,。WS X6904-40G模塊還有許多令人興奮的其他特有新功能,，比如利用SGT(安全組標(biāo)記)和SGACL(安全組訪問控制列表)以及基于IEEE 802.1AE MACsec(基于MAC的安全機(jī)制)標(biāo)準(zhǔn)的鏈路逐段加密來(lái)實(shí)現(xiàn)基于角色的端到端安全部署的CTS (Cisco Trust Sec)、VNTag(虛擬網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽)和多種服務(wù)質(zhì)量功能,。40GbE光纖模塊是構(gòu)建園區(qū)核心網(wǎng)絡(luò)的完美選擇,，它可以把園區(qū)核心/分發(fā)層網(wǎng)絡(luò)中的VSS物理交換機(jī)相互連接起來(lái)。也可用于在園區(qū)網(wǎng)絡(luò)分發(fā)層把接入交換機(jī)連接到VSS,。目前,，用戶們已開始廣泛部署這種模塊，并用于四個(gè)10GbE鏈路，一直到真正需要40GbE通道為止,?！　?/p>

        康普SYSTIMAX? InstaPATCH? 360預(yù)端接光纖解決方案可以支持?jǐn)?shù)據(jù)中心當(dāng)前的10GbE速率，同時(shí)為最終的40GbE和/或100GbE升級(jí)做好準(zhǔn)備,。這些解決方案同時(shí)在收發(fā)器和系統(tǒng)兩個(gè)層次,，在多家供應(yīng)商的封閉式和向公眾開放的環(huán)境中進(jìn)行了測(cè)試、認(rèn)證和演示4,。結(jié)果反復(fù)表明,，InstaPATCH 360預(yù)端接光纖解決方案和LazrSPEED?多模光纖解決方案遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了IEEE Std.802.3baTM-2010“40G和100G以太網(wǎng)”標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的光纜長(zhǎng)度。

　　SYSTIMAX InstaPATCH 360預(yù)端接光纖解決方案采用的是標(biāo)準(zhǔn)方法B極點(diǎn)方案,。選擇該光纖解決方案的客戶不但得到了高性能,、優(yōu)質(zhì)的光纖解決方案，同時(shí)也買來(lái)了放心：無(wú)論何時(shí)何地需要,，其數(shù)據(jù)中心光纖布線基礎(chǔ)設(shè)施都能支持40/100GbE,。最終的升級(jí)過程可能是一種簡(jiǎn)單的程序。圖3所示為SYSTIMAX InstaPATCH 360預(yù)端接光纖解決方案的示例,。 

　　旨在實(shí)現(xiàn)最大投資回報(bào)的解決方案

　　借助思科的交換解決方案以及康普的布線解決方案,，不但目前可以輕松部署10GbE，未來(lái)還能無(wú)縫升級(jí)到40/100GbE網(wǎng)絡(luò),。 思科Catalyst 6500 E系列底座,、6900系列10GbE和40GbE模塊以及Supervisor T2模塊使升級(jí)變得無(wú)比簡(jiǎn)便。通過重新部署共用組件,，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)最終用戶投資的保護(hù),。共用交換組件可能包括一個(gè)Catalyst 6500 E系列底座、一個(gè)監(jiān)控模塊Sup2T和兩個(gè)電源,。如圖4中的例子所示,，當(dāng)從10GbE升級(jí)時(shí)，對(duì)于40GbE短距(SR)共用組件,，最終用戶可以節(jié)省55%1的資本費(fèi)用,，40GbE長(zhǎng)距(LR)則可節(jié)省47%1。

　　類似地,，康普SYSTIMAX InstaPATCH 360預(yù)端接光纖解決方案可實(shí)現(xiàn)10GbE到40/100GbE的無(wú)縫遷移，同時(shí)還能有效保護(hù)投資,。典型的預(yù)端接多模光纖通道由設(shè)備,、跳線、配線架或托架和多多芯推拉式 (MPO)中繼電纜構(gòu)成,。圖5分別展示了10G,、40G和10G以太網(wǎng)鏈路中的光纖信道。值得注意的是,，圖5中三個(gè)信道的共用布線組件都是預(yù)端接中繼光纜,。圖5同時(shí)為從當(dāng)今的10GbE升級(jí)到未來(lái)的40GbE或100GbE提供了一條布線基礎(chǔ)設(shè)施遷移途徑,。　

        每條物理以太網(wǎng)鏈路都有一個(gè)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(jì)算方法是,，將全部布線組件的成本相加求和，然后除以對(duì)應(yīng)速率的以太網(wǎng)鏈路(或布線信道)的數(shù)量,，最后得到的商即為該成本,。

　　通過重用共用布線組件——此處為SYSTIMAX InstaPATCH 360中繼電纜和360G2-1U模塊化托架——最終用戶可以在從當(dāng)今的10GbE遷移到未來(lái)的40GbE或100GbE時(shí)，在多模光纖布線方面節(jié)省57%2的資本費(fèi)用,。

　　圖6列出了4x10G和10x10G光纖布線的成本,，并分別與相對(duì)應(yīng)的40GbE和100GbE進(jìn)行了對(duì)比。在此例中,，1x40G的光纖布線成本接近4x10G,，而1x100G的成本則比10x10G低19%?！?/p>

        您可能感到很奇怪,，在從4x10G遷移到1x40G以及從10x10G遷移到1x100G時(shí)，MPO電纜的成本為什么會(huì)增加呢?這是因?yàn)?，?duì)于10GbE,，由于有光纖未使用，所以只有部分中繼電纜成本進(jìn)行了攤銷;但對(duì)于40G和100G來(lái)說(shuō),，攤銷的是全部中繼電纜的成本,。換言之，在4x10G情況下,，6個(gè)可能光纖電路中只會(huì)使用4個(gè),，因此，只計(jì)算了4/6的成本,。類似地,，對(duì)于10x10G情況，12個(gè)可能光纖電路中只會(huì)使用10個(gè),，因此只計(jì)算了10/12的成本,。

　　請(qǐng)注意，對(duì)最終用戶來(lái)說(shuō),，57%的投資保護(hù)率并非節(jié)省的唯一成本,。當(dāng)分發(fā)層網(wǎng)絡(luò)和核心層網(wǎng)絡(luò)遷移到40/100GbE時(shí)，設(shè)備和跳線可以重新用于網(wǎng)絡(luò)的其他部分：比如，10GbE的接入層網(wǎng)絡(luò),，甚至光纖信道SAN網(wǎng)絡(luò),。如此一來(lái)，最終用戶進(jìn)一步提高投資保護(hù)率,。

　　結(jié)論

　　40/100GbE的持續(xù)普及已經(jīng)開始重新定義現(xiàn)有的IT格局,。這只是虛擬化數(shù)據(jù)中心和園區(qū)所需要的新一代高帶寬連接性能的第一步。隨著40/100GbE繼續(xù)顯現(xiàn)出虛擬化環(huán)境的全部性能和經(jīng)濟(jì)潛力,，隨著園區(qū)部署的不斷增多,，40/100GbE必將因出色的實(shí)踐性、速率和可靠性,，使其作為新標(biāo)準(zhǔn)的地位得到進(jìn)一步鞏固,。由于40/100GbE不但能快速發(fā)揮效益，而且提供了一條最佳的升級(jí)途徑,，因此,，慧眼獨(dú)具的IT管理者們必將在任何升級(jí)計(jì)劃或新部署計(jì)劃中將40/100GbE當(dāng)作一個(gè)關(guān)鍵的組成部分，尤其是那些需要在數(shù)據(jù)中心之間以及數(shù)據(jù)中心和寫字樓內(nèi)部實(shí)現(xiàn)全園連接的計(jì)劃,。具體地,，憑借卓越的性能和可靠性，今天投資購(gòu)置思科Catalyst 6500系列交換機(jī)及其40GbE光纖模塊以及康普SYSTIMAX InstaPATCH 360預(yù)端接LazrSPEED和TeraSPEED?光纖解決方案,，將來(lái)必將獲得豐厚的回報(bào),。

　　參考資料和注釋

　　1 G. Chanda(思科)和 Y. Yang(康普)，“40 GbE:What, Why & Its Market Potential”,，以太網(wǎng)聯(lián)盟白皮書,，2010年11月

　　2 2%的值可能因多種因素而有所變化，比如硬件配置,、采購(gòu)價(jià)格等,。新安裝必須進(jìn)行測(cè)試，并符合思科系統(tǒng)公司發(fā)布的規(guī)格要求,。

　　3 該比值可能因多種因素而有所變化,，比如MPO中繼電纜長(zhǎng)度、布線信道配置,、采購(gòu)價(jià)格等,。新安裝必須進(jìn)行測(cè)試，并符合康普SYSTIMAX發(fā)布的規(guī)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的例子中，MPO中繼電纜的長(zhǎng)度為174英尺，跳線長(zhǎng)度為10英尺,。這些長(zhǎng)度是根據(jù)Paul Kolesar于2012年5月向IEEE 802.3新一代40G和100G光學(xué)研究小組提交的論文來(lái)確定的,，論文題目為：“Cabling Cost-Centroid Lengths for Simplified Total Cost Comparisons。”

　　圖6中示例所用的多模光纖信道配置是一種互聯(lián)配置,。在10GbE布線信道中,，兩個(gè)光纖模塊通過MPO中繼電纜背對(duì)背連接，同時(shí)插入LC跳線以在兩端連接光纖模塊,。在40/100GbE布線信道中,，兩個(gè)MPO適配器配線架由一條MPO中繼電纜背對(duì)背連接，同時(shí)在兩端將設(shè)備跳線插入了MPO適配器配線架,。

　　下表列出了圖6中所示成本研究所使用的產(chǎn)品,。