数据中心100G主流应用技术分析与市场预测

[导读]经过这几年的规模化部署，40G已经整体市场已经趋于稳定状态。而100G的规模化部署将处于一触即发的静默状态，为什么这么说呢？

罗森伯格亚太电子有限公司：孙慧永

一，摘要

自2010年IEEE802.3ba标准发布之日起，100G的应用从技术层面已经具备了可行性，从2010年以来到现在，100G的应用与技术层面的探讨一直备受关注。而由于IEEE802.3ba中无论是单模还是基于多模光纤技术所支持的100G应用并未形成规模化的应用趋势，这与早期标准多模光纤应用以10G*10并行传输100G的方式，以及单模光纤基于WDM技术支持长距离的方式，总体光收发器与光纤链路的合并总体成本偏高，端口功耗高，特别是多模光纤100G与40G接口与通道不统一等因素相关，更重要的是100G的市场实际需求还未真正被激发起来。经过最近2-3年的发展，100G的应用已经形成多种技术类型与联盟，无论是已经标准化的IEEE802.3bm还是以SWDM，MSA等多个织织所推出的100G应用模型。支持100G的接口与应用技术种类非常多且各具特点。这对于即将部署100G的数据中心用户的选择带来了困惑：具体选择什么类型的100G对于数据中心用户从技术层面，长远升级以及投资回报率上更具有优势呢?本文尝试从这些角度提供一些可供参考的建议。

二，数据中心100G应用处于一触即发的静默期

IEEE802.3ba标准自2010年发布后，40G基于多模光纤并行传输的规模化应用实际是从2013年下半年开始的，其间也有一部分用户选择基于BIDI技术等40G应用，经过这几年的规模化部署，40G已经整体市场已经趋于稳定状态。而100G的规模化部署将处于一触即发的静默状态，为什么这么说呢?因为100G的应用当前对许多用户来说是有真实需求的。

下图1以太网端口趋势的预测来自DELL，可以看到2016年100G的应用处于急速增长前的阶段。

　　图1：全球以太网交换机端口趋势

那么哪些原因使100G的应用落地?有几个方面因素促使100G以太网规模化应用。从宏观上看，近年来数据通信量处于快速增长的趋势，据Cisco的报告中显示，全球移动网络的数据通信量年复合增长率57%; 物联网(IoT)在中国市场投资增长年复合增长达到30%以上，物联网的快速增长使得机器之间MTM(Machine to Machine)的数据通信量急增且许多数据24小时不间断; 除此以外，据统计，全球三网合一宽带网络投资年复合增长率达到15%左右。除了上述的几大类可以预测的数据增长大趋势，未来几年还有许多基于互连网的技术的应用将促进全球基于IP数据通信量的快速增长，年复合增长率达到25%且云计算数据中心比例在持续增长，如下图2所示。

　　

图2：Source: Cisco Global Cloud Index, 2014–2019

上述提及的多方面应用的快速发展都需要依赖数据中心网络技术的支持。采用云计算虚拟化的技术云计算数据中心可以大幅度提高数据中心服务器的利用率，据Cisco的预测报告中统计，全球云计算数据中心服务器负荷是传统数据中心服务器负荷的2.6倍以上且每年差距还正在不断拉大。为应对服务器端口数据量的不断提升。IEEE802.3by标准工作小组正在制订服务器端口采用25G的标准，可采用多种介质如多模光纤或双轴平行电缆DAC，以及即将发布的新标准即基于Cat8铜缆的25GBase-T与40GBase-T等技术。当服务器端口从10G升级到25G的时候，数据中心的接入层网络到核心网络之间的主干连接以及虚拟化数据中心Spine与Leaf之间连接都需同步升级到100G的网络，网络总体演进需满足收敛比的要求。多模光纤每通道传输25G相当于IEEE803.3bm标准中将单个传输通道分离出来，无论从市场还是技术实现服务端口25G的应用是大势所趋，这个新的25G标准将在2016年内正式发布。这些方面都在促使数据中心100G网络应用的迫切性与必要性。

数据中心类型不同决定了不同的需求，当前不是所有数据中心用户都有部署100G的需要，什么样类型的用户最需要部署100G的网络?要回答这个问题，我们可以把数据中心分成两个大类，IDC(Internet Data Center互联网数据中心)与EDC(Enterprise Data Center 企业数据中心)。相对而言部分IDC数据中心部署100G的主干网络更具有迫切性，具体来说如大的互连网公司或运营商的数据中心或一些规模化的云计算数据中心等，也不完全排除部分大的企业数据中心用户，但从总体比例上来看当前阶段IDC采用100G的比例或迫切性更高。

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