企業網D1Net 8月20日 隨著信息技術的普及，全球數據量每年都以超過50%的速度增長。為了應對信息爆炸性增長的挑戰，建設超高速數據中心迫在眉睫。超高速數據中心指的是數據中心網絡采用40G/100G網絡互聯技術，向外提供超百G帶寬高速訪問能力的數據中心。在超高速數據中心中，采用萬兆服務器，接入層網絡與萬兆服務器對接，然后通過40G與核心網絡互聯，核心網絡內部采用100G互聯，同時與外部通過多條100G端口互聯，這樣的超高速數據中心提高超強的業務處理能力，可以滿足未來幾年業務增長的需求。國內在百度、阿里、中國電信都已經出現了這樣的超高速數據中心，并且開始向外提供業務服務。
40G/100G的標準幾年前就已經發布，直到現在才開始逐步普及，原因是多方面的，一面是業務的需求推動，而另一面則是技術積累的不足。其實，超高速數據中心在實際運營中仍然面臨著多個技術難題，這些難題在這兩三年內將長期困擾著這些第一批“嘗螃蟹的人”。網絡互聯由10G提升到40G，甚至100G，這需要新的光纖、光模塊、光接口、設備內部的高速連接器，所有的通道都必須打通，這里面就存在不少的技術難題，下面將目前超高速數據中心中實際遇到的最棘手問題講述給大家。
CRC錯包不斷
傳統的10G互聯提升到了40G/100G，傳輸效率提升了10倍，然而穩定性就降低下來了。這就好比開汽車撞到一支小鳥，不至于發生車毀人亡，但如果是飛機撞到了一支小鳥，就很可能機毀人亡，根本原因是撞擊的速度不同，破壞力就不同。在一個10G互聯的鏈路上如果光信號不穩或者鏈路質量不高，偶爾會出幾個錯包，但是換到40G/100G的高速互聯網絡，那么相同的鏈路質量在40G/100G網絡中，錯包的數量就會放大。不僅錯包的數量會呈幾何倍數增長，嚴重的情況甚至會讓端口無法正常工作，無法轉發正常流量。超高速數據中心對光路質量有著更高的要求，所以數據中心經常會受到鏈路校驗CRC錯包的困擾，即使是經過驗收合格的布線系統也經常會出現，這些都是由于超高速數據中心對光路更加敏感而造成的。更換布線系統不太可能，只能是換光纖和端口，然后再觀察。其實將布線系統放大，每條鏈路都是會有一些細微差異，而敏感的40G/100G就對布線系統質量要求很高，通過換端口，換光纖都無法緩解的話，有時就只能放任錯包的存在了。
端口UP/DOWN
40G/100G端口對收光功率有著更加苛刻的要求，和錯包問題一樣，端口UP/DOWN情況也會隨之出現，由于40G/100G端口商用不久，各廠家的端口實現，光模塊技術都有差異，再加上要適配各種類型的PHY器件（通過PHY器件可以將流量的物理光信號轉換為數字信號），所以難免會出現這類UP/DOWN問題，嚴重的情況甚至無法對接UP。有些40G/100G就要求兩端要用一個廠家，甚至是一個廠家相同型號的設備，光模塊也要用相同型號，才能保證適配UP，這類的問題屢見不鮮，在40G/100G相關器件還沒有通用化的情況下，出現這類問題也是必然，這和當初10G逐漸推廣與使用時遇到的情況如出一轍。
功耗大、發熱高
40G/100G由于要處于高速轉發狀態，光模塊功率較高，發熱量大，當將一個運行一段時間的光模塊拔下來，會有燙手的感覺。這類高速模塊高速運轉，自然功率都比較大，這樣就需要網絡設備提供更多的電。一般擁有40G/100G端口的設備耗電量要比普通設備高得多，給端口供電就要消耗很大一部分。同時網絡設備還要考慮端口發熱的問題，端口之間的距離不能過密，影響散熱。目前網絡設備單板卡/單設備最多只能提供24口的40G或者8口的100G，如果端口密度再高，散熱就是大問題了。在網絡設備內部同樣都是40G高速連接，這些地方都是發熱點，必須通過有效的通風將熱量及時帶出去。
信號干擾
當速率從10G提升到40G/100G，光信號的OSNR將會提升6dB，色散容限將降低到前者的1/16，PMD容限將降低到前者的1/4，光纖非線性危害程度也隨之增加，這將帶來一系列信號干擾問題。當傳輸速率更高時，其輻射越大，抗干擾能力也就越差。所以40G/100G端口要解決抗信號干擾的問題，這些高速傳輸的設備不宜放置在輻射過大的物體旁，容易對轉發流量造成影響，甚至中斷。40G/100G的抗干擾能力有待進一步提升。
成本
價格是不能不考慮的重要因素，40G/100G之所以普及推進的如此緩慢，高昂的價格是最大的“攔路虎”。現在僅僅一個100G的光模塊就要幾萬元，支持100G端口的設備更是要幾十萬，甚至上百萬，這么高的價格的原因是40G/100G的制造成本太高，而且正是因為并不是所有的網絡廠家都能提供這樣的產品，稀少性決定了其價格也異常昂貴。不過隨著技術的進一步成熟，相信價格會越來越低，直到像現在的10G一樣普及使用。有人預計到2016年，100G光模塊市場將達到30億美元的規模，到2017年100G光模塊市場將超過10G光模塊市場，可以推想到那時超高速數據中心已經會開始普及化，10G逐漸退出歷史的舞臺。
當信息的“洪水”來得愈加兇猛時，將會有更多的超高速數據中心出現，一切問題都將變得不是問題，因為人們沒有選擇只能接受，只有采用40G/100G的高速數據中心才有未來。任何的技術在發展進程中總會遇到各種各樣的困難，有困難才會有進步，才能有機會。再多的困難也早已無法阻止人們對超高速數據中心的渴望，因為只有超高速數據中心才有能力應對這個信息大爆炸的時代。我們只有邁過40G/100G這道坎，逐一解決這些問題，只有這樣，再過十年才會有更高速的數據中心出現。
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