데이터 센터 설계 : 비용, 기술, 간결성 및 재구성
날짜 : 2018-11-21 저자:Gigalight 7461
태그 : 데이터 센터 , CWDM4 , PSM4 , 100G

어떤 각도에서 100G 데이터 센터가 성숙해 가고 있으며 기술이 점점 더 완벽 해지고 있습니다. 100G 데이터 센터는 이미 우리가 원하는 대부분의 것을 휴대 할 수 있지만, 단지 인간의 삶의 기억과 정신적 음식 만로드합니다. 우리는 계산을 볼 수 있지만 그러한 계산은 이전 시대의 슈퍼 컴퓨팅과 다르지 않습니다. 데이터 센터 애플리케이션의 목표를 이해하지 못하면 기술 및 애플리케이션과 일치하는 데이터 센터를 설계 할 수 없습니다.


데이터 센터 디자인


광학 상호 연결 기술은 100G에서 200G 및 400G로 이동합니다. 아마 우리는 100G 광학 상호 연결이 2018에서 견고한 성능에 도달했다고 말할 수 있습니다. 그래서 우리는 기본적으로 100 이전에 지어진 2018G 데이터 센터가 모두 위험한 건물이거나 모래땅 위에 지어진 집이라고 주장 할 수 있습니다. 우리는 위험을 인식하고 있어야합니다.


현재의 대형 데이터 센터는 기본적으로 마지막 시대의 100G CWDM4 구조를 따르며 AOC와 DAC를 동시에 사용합니다. 오늘날 우리는 주제를 다시 말해야합니다. 제안은 데이터 센터를 전송 구조와 상호 연결 구조의 두 부분으로 나누는 것입니다. WDM 능동 아키텍처는 전송 계층에서 사용되는 반면 병렬 PSM 구조 (병렬 광학 및 병렬 전기 포함)는 상호 연결 계층에서 단단히 사용됩니다. 우리는 페이스 북과 유사한 아키텍처가 매우 간결하다는 것을 알지만 비용 또한 비싸다. 따라서 경제 비용과 경제 구조의 관계를 증명할 필요가있다. 우리가해야 할 일은 어려운 선택에서 최선의 선택을하도록 우리를 안내 할 고정 된 원칙에 기초한 정렬 관계를 찾는 것입니다.


데이터 센터 비용 100G CWDM4 구조

100G CWDM4 구조가 널리 사용 되려면 데이터 센터가 높은 가격을 지불해야합니다. 주된 이유는 과거 시대에 광학 칩의 안정성과 일관성이 좋지 않았고 데이터 센터의 광학적 상호 연결이 표준이없는 기간에 있었다는 것입니다. 다행히도 적어도 Gigalight의 제품 디자인 표준은 기대와 응용 프로그램과 일치합니다. 이제 업계에서는 신뢰성, 제품 수명 및 유지 보수 비용이 서로 관련되어 있음을 알고 있습니다. 현재의 결론은 기본적으로 CWDM4가 광섬유 저장, 여러 제품 유지 관리에서 하나의 제품 유지 관리와 같은 기술 구현 측면에서 100G 데이터 센터의 주류 특성을 준수 함을 기본적으로지지합니다. 그러나 다른 관점에서 볼 때,이 간결한 구조는 또한 문제가 있습니다. 다음과 같은 세 가지 이유가 있습니다.


  • 광 트랜시버는 비싸다. 상호 연결 아키텍처 비용을 계산할 때 우리는 광섬유 비용을 계산하지 않는 경향이 있는데, 이는 종단 간 반전이므로 사고 방식을 매우 고풍스러운 방향으로 이끌 것입니다. 우리가 건물을 짓는 동안 우리는 얼마나 많은 페인트를 사용해야하는지 고려하지 않을 것입니다. 광섬유는 페인트가 건물을 제공하는 것처럼 시스템을 제공하거나 음식은 인간에게 세 끼의 식사를 제공합니다. 모든 상호 연결 아키텍처에 WDM 기술을 도입하려면 적어도 2에서 3 배의 광 트랜시버가 필요합니다.
  • 총 비용은 비경제입니다. 상호 연결에서 더 많은 WDM 기술을 사용하는 것을 선호하지 않는 이유는 밀도가 높은 네트워크에서의 신호 계층화가 더 명확하고 스케줄 가능하기 때문입니다. WDM 송수신기는 주로 AWG 또는 자유 공간 광학 기술을 통해 3 / 4에 의해 광섬유 비용을 절감하지만 높은 생산 투자와 업계에서 좋은 제품 비율의 문제를 가져와 이윤을 희생합니다. 사실, 우리는 상호 연결 거리의 대부분이 500 미터 내에 있다는 것을 알고 있기 때문에 광섬유의 비용 절감은 매우 제한적입니다.
  • 유지 관리 비용이 경제적인지 여부. 분쟁은 유지 보수의 경제적 특성에 있습니다. 유지 보수의 경제적 측면은 제품 안정성과 네트워크 재구성 가능성에 있습니다. 제품 안정성의 관점에서 CWDM4 송수신기는 성숙되고 신뢰성이 높아지고 있지만 PSM4 송수신기보다 여전히 열악한 수준입니다. 물론 데이터 센터는이 정도의 크기를 고려할 필요가 없습니다. 그런 다음 네트워크의 재구성 가능성에 대해 이야기 해 봅시다. 소위 재구성 (reconfigurability)은 원본 구조를 아래로 밀고 다시 빌드하여 아무것도 남아 있는지 확인하는 것입니다. 인간이 추구하는 녹색 경제의 관점에서 기존 네트워크를 업그레이드하려면 데이터 센터의 향후 네트워크 아키텍처가 무엇인지 보여줄 필요가 있습니다. 그런 다음 우리는 결론.

데이터 센터의 미래 네트워크 아키텍처

2 년 전, 데이터 센터에서 PSM 또는 WDM을 선택하는 방법에 대한 기사를 게시했습니다. 이 기사에서 나는 PSM의 선택이 현실적이지만 그것이 비판을 끌어 들이고 있다고 생각한다. 현실은 또한 내 견해에 반하는 것입니다. 데이터 센터는 PSM4를 다루는 CWDM4 구조로 이동하고 있습니다. 그러나 도로의 인간과 마찬가지로 올바른 비전이 잘못된 경로로 대체되는 것이 일반적입니다. 빈곤 한 환경에서 자란 아이는 분명히 부유 한 출신의 아이와는 완전히 다른 세계관과 전망을 가지고 있습니다. 2018G 전시회에서 400G의 주제가 매우 유명했지만 아직 미숙했습니다. 사람들은 400 초기에 PAM2018 기술을 건너 뛰고 직접 4G 단일 람다 DSP 기술을 사용하여 100G 트랜시버를 삽입하여 상상할 수없는 400G에 200G를 직접 건너 뛸 수 있습니다. 이 도약은 세대가 아니라 2 세대입니다. 자, 우리는 이미 이러한 욕구가 너무 낙관적이라는 것을 알고 있습니다.


NRZ에서 PAM4에 이르기까지 DSP에 이르기까지 점차적 인 도약입니까 아니면 한 단계의 궁극적 인 목표에 도달 할 수있는 도약입니까? 우리는 여전히 전송 또는 상호 연결의 관점에서 이러한 기술을 논의해야합니다. 처음 두 가지는 상호 연결 아키텍처에 사용되는 반면, DSP 기술은 기본적으로 광 전송 분야에만 사용됩니다.


DSP의 작업과 PAM4 변조에는 근본적인 차이점이 있습니다. DSP가 클라이언트 측 모듈에서 성공할 수 있는지 여부는 여전히 알려져 있지 않습니다. 링크 광학 레이어를 처리하지 않고도 DSP를 사용하여 복구 된 신호 왜곡을 처리하는 것은 불가능하다고 생각합니다. 물론 시대의 진보에 따라 내 견해가 점차적으로 시정되어 왔듯이 논쟁하고 탐구하고 실수를 저지르는 것이 인간 기술과 시장의 진보를위한 유일한 길입니다. 기술 구현의 예측 불가능 성 외에도 200G 및 400G 네트워크를 다루는 네 가지 분석 아키텍처가 있습니다.


  • 200G NRZ. 200G NRZ의 구조는 8 병렬 신호를 사용하는 구조입니다. 장점은 비용이 매우 낮고 밀도가 매우 높다는 것입니다. 단점은 물리적 케이블 링 복잡성과 광섬유 양의 1 회성 비용이 더 높다는 것입니다.
  • 200G PAM4. 200G PAM4의 아키텍처는 전기 영역의 기술 혁신을 조정하는 FR4 아키텍처입니다. 장점은 비용이 적당하고 밀도가 매우 높기 때문에 NRZ 아키텍처에 비해 많은 광섬유를 절약 할 수 있다는 것입니다. 단점은 100G CWDM4와 동일합니다.
  • 200G / 400G. 200G / 400G 하이브리드 아키텍처는 PAM4 기술과 8 채널 다중화 기술인 FR8를 채택했습니다. 장점은 비용이 균형 있고 밀도가 매우 높으며 광섬유에 대한 수요가 매우 적다는 것입니다. 단점은 광학 구조 및 모듈의 안정성이 여전히 연구되어야한다는 것입니다.
  • 400G 실리콘 포토닉스. 400G Silicon Photonics 아키텍처는 Silicon Photonics 기술 플랫폼의 도움으로 이상적인 100G Single Lambda 전송을 구현할 수 있으며 DSP는 필요하지 않습니다. 이 아키텍처의 장점은 분명히 비용 효율적이고 적당한 밀도, 고속 및 단순성입니다. 단점은 Silicon Photonics 광 트랜시버가 여전히 번식이 필요한 대안 기술이라는 것입니다.

개요

  • ▪ 순수한 100G CWDM4 아키텍처의 진화 방향은 200G FR4이며, 앞으로 진화 할 수 없습니다. 광섬유 자원을 재배 선하거나 증가시킬 필요가 있습니다.
  • ▪ 100G PSM4 네트워크 아키텍처의 발전 방향은 200G DR4 또는 200G Silicon Photonics DR4 또는 400G DR4입니다.
  • ▪ 8 채널 200G NRZ 네트워크는 풍부한 광섬유 리소스를 제공합니다. 그래서, 미래의 진화는 문제가되지 않으며 아마도 광섬유 자원의 절반을 낭비 할 것입니다.

현재 400G 네트워크 구조 (400G DR4 & FR4)에 주목하지 않았습니다. 기본적으로이 아키텍처는 매우 어렵다고 생각합니다. 이 아키텍처는 기술적 인 어려움을 초월한 사람들의 아름다운 환영이며 실제적인 관점에서 볼 때 경제적 일 필요는 없습니다.


데이터 센터 디자인의 우선 순위

우리는 사람들을 포함하여 사람들이 간결하고, 재구성이 가능하며, 비용 효율적 인 데이터 센터를 찾고 있음을 잘 알고 있습니다. 그러나 사람들은 대개 사물의 법칙에 어긋나는 단순성, 재구성 가능성, 비용 및 기술면에서 우선 순위를 정합니다. 사물 법과는 달리 추가 비용이 필요합니다. 인간이 할 수없는 것은 없으며 때로는 너무 변덕 스럽기 때문에 비용을 망칠 수 있습니다. 전문적인 관점에서 볼 때, 먼저 기술 비용, 간결함, 마지막으로 재구성 가능성을 고려해야합니다.


  • 비용. 데이터 센터는 비용 중심적이어야합니다. 경제의 출발점은 비용과 편익 사이의 관계이기 때문에 비용 중심 경제 만이 전체 이익과 가장 합리적이고 일관성이 있습니다. 비용을 고려하지 않은 산업 구조는 기술, 단순성 및 세계 질서를 왜곡합니다.
  • 기술. 기술은 실현의 시간 경과가 있으며, 다른시기의 기술 사용 및 비용은 상응하는 관계를 보여줍니다. 비용은 의도적으로 비용을 줄이기 위해 기술을 강요하는 것이 아니라 기술의 규모를 결정합니다. 예를 들어, 우리는 비용을 줄이기 위해 태양 에너지 및 전기 자동차 기술의 규모를 강제적으로 증진했지만 매우 높은 가격을 지불했습니다.
  • 간결. 간결함은 광범위하게, 또는 그 순진한 단순성의 표면에서 볼 수 없습니다. 간결성은 프로세스 설계의 결과이며 일종의 원래의 의도가 될 수 없습니다. 디자인이 간결해야한다고 말하면 모든 능력과 기술이 포함 된 후에 간결한 표현을 찾는 것입니다. 간결함은 복잡한 추상화 이후 예술의 일종입니다. 표면의 단순성은 낙서 또는 게으름으로 해석 될 수 있습니다.
  • 재구성. 재구성은 매우 어렵습니다. 인간이 겪은 기술적 경로를 되돌아 보면, 기술과 네트워크는 재구성이 불가능한 것으로 나타났습니다. 실제로 많은 낭비가있었습니다. 재구성 가능한 임무는 인간이 계획에 따라 생산과 투입을 요구합니다. 억제되지 않은 낭비가있는 시장 경제는 본질적으로 재구성이 가능합니다. 현재 인간은 기술을 재구성 할 수 없으므로 재구성하는 대신 좋은 계획을 세워야합니다.