Trends in Rechenzentren durch höhere Geschwindigkeiten und größere Bandbreiten
Die Bandbreite der Rechenzentren steigt weiter— und es’ Es wird nicht so bald wieder runterkommen.
Neue Technologien und Anwendungen erfordern höhere Geschwindigkeiten. Von unserem heutigen Stand aus bewegt sich die Branche schnell in Richtung 400G,-, 800G- und sogar 1T-Verbindungen (und höher). Laut Henkels ’ 2024 Data Center Pulse Report haben fast 70 % der Rechenzentrums- und Telekommunikationsexperten weltweit eine Form der 800G-Technologie eingeführt (mit unterschiedlichem Erfolg), und 33 % glauben, dass die Branche in nur ein bis zwei Jahren vollständig auf die flächendeckende Nutzung von 1,6 T umsteigen wird.
Was bedeutet das für Rechenzentren in der Zukunft? Zunächst einmal bedeuten höhere Geschwindigkeiten mehr Glasfaser. In Getting Granular on Connectivity, einem kürzlich von Data Center Dynamics geleiteten Webinar, teilte Andrew Oliviero, Vizepräsident für Forschung und Entwicklung und Strategie bei Belden, seine Gedanken zu Trends in Rechenzentren.& Während der Diskussion erläutert und untersucht er den Zusammenhang zwischen der Bandbreite von Rechenzentren und dem Bedarf an mehr Glasfaser.
Im Folgenden haben wir einige der Highlights zusammengefasst, aber Sie können sich die vollständige Diskussion jederzeit ansehen .
Prognosen für Rechenzentren
Um höhere Datenraten zu unterstützen, werden die Trends bei Rechenzentren viele bevorstehende Änderungen mit sich bringen. Im Rahmen des Webinars „Data Center Dynamics“ haben wir einige unserer Vorhersagen erörtert:
- Da die Lane-Rate pro Wellenlänge allmählich ein Plateau erreicht, werden Duplex-Verbindungen durch parallele Verbindungen ersetzt, die mehr Glasfaserpaare pro Verbindung bieten können.
- Anstelle von Top of Row (ToR)-Layouts werden wir’mehr Middle of Row (MoR) sehen. Und End of Row (EoR)-Switches mit optischen Switch-to-Server-Verbindungen, insbesondere in Cloud- und Hyperscale-Umgebungen.
- In der Vergangenheit konzentrierten sich Investitionen in Switches für Rechenzentren auf Front-End-Netzwerke. Mit dem zunehmenden Einsatz von KI erfordern Rechenzentrums-Workloads jedoch eine neue Back-End-Infrastruktur, die von Hochgeschwindigkeits-Ethernet oder dem InfiniBand-Übertragungsprotokoll angetrieben wird.
Sowohl Multimode- als auch Singlemode-Fasern sind wichtig
Laut der Ethernet-Roadmap der Ethernet Alliance liegt der Singlemode-Einsatz zwischen 50 und 60 %, und dieser Anteil steigt jedes Jahr.’
Infolgedessen rechnen einige Branchenexperten mit einer Verlangsamung der Installation von Multimode-Glasfasern. Derzeit setzt sich dieser Trend zu Rechenzentren jedoch nicht durch.’ Multimode-Glasfasern halten mit Singlemode-Glasfasern Schritt—und die Ethernet-Roadmap lässt darauf schließen, dass dies noch eine ganze Weile so bleiben wird. Beispielsweise verwenden viele der heutigen Hyperscale-Rechenzentren für einige ihrer Anwendungen immer noch Multimode-Glasfaserverbindungen.’
Obwohl Multimode immer noch relevant ist, ist es wichtig, dass sich Rechenzentren jetzt auf die Zunahme an Singlemode-Glasfasern vorbereiten, die für eine höhere Datenübertragungsrate und höhere Geschwindigkeiten erforderlich sein wird.’
Um diese Verbindungen zu unterstützen, benötigen Rechenzentren auch die richtigen Komponenten. Zukünftige Netzwerktechnologien werden die Bedeutung von Glasfaserkabeln mit hoher Dichte und deren Verbindungstechnik weiter vorantreiben, wie z. B.:
- Optische Verteilerrahmen mit hoher Dichte Die eine optimale Raumausnutzung unterstützen, mit dem Wachstum und den Veränderungen des Unternehmens skalierbar sind, die Signalintegrität schützen und mehrere Glasfaserkonfigurationen unterstützen.
- Multifaser-Steckverbinder (MPOs) und Kassetten, die den schnellen Einsatz von Infrastrukturen mit hoher Dichte unterstützen.
- Flachbandfaser, die Platz und Installationszeit in Rechenzentren spart.
- Breakout-Baugruppen, die auf mehrere Ports aufgeteilt werden können, um unterschiedliche Geschwindigkeiten zu unterstützen.
- VSFF-Steckverbinder (Very Small Form Factor) mit kompaktem, platzsparendem Design zur Verbesserung der Rechenzentrumsdichte.
Änderungen in der Netzwerkarchitektur
Mit mehr Daten und höheren Geschwindigkeiten gehen auch andere Netzwerkarchitekturen einher.
Vor allem in Unternehmensnetzen wurden Geräte bisher an Aggregation Switches angeschlossen, die ihrerseits mit einem Layer 3 Core-Switch und Router verbunden waren.
Diese traditionelle dreistufige hierarchische Architektur ermöglicht den Datenverkehr zwischen Servern, die an denselben Access Switch angeschlossen sind. Der Datenverkehr zwischen verschiedenen Access Switches wird jedoch über übergeordnete Switches in einem Nord-Süd-Muster übertragen. Dadurch entstehen Geschwindigkeits- und Latenzunterschiede, die zu Leistungsproblemen in Rechenzentren führen können.
Heute geht die Industrie zu einer viel einfacheren zweistufigen Architektur über, bei der Aggregation-Switches direkt mit Spine-Switches verbunden sind. Diese als Leaf-Spine Architecture bezeichnete Methode eliminiert eine Hardwareebene, verbessert die Latenz und unterstützt eine bessere Portauslastung.
Jeder Leaf-Switch ist mit jedem anderen Leaf- und Spine-Switch verbunden. Um den Datenverkehr gleichmäßig auf die Top Level Switches zu verteilen, wird der Übertragungsweg zufällig ausgewählt. Wenn ein Switch ausfällt, ist der Leistungsverlust minimal (aber es müssen mehr Glasfaserverbindungen verwaltet werden).
Für die Verbindung von Leaf- und Spine-Switches ist die Cross-Connect-Architektur ein beliebter Ansatz. Dabei werden Patchfelder verwendet, die die Leaf-Switch-Ports spiegeln und über eine permanente Verkabelung anstelle von Patchkabeln verbunden sind. So können Rechenzentren ganz einfach ändern, welcher Leaf-Switch-Port mit welchem Spine-Switch-Port verbunden ist.
Optimierung der Investitionen in Rechenzentren
Da die Bandbreiten in Rechenzentren weiter zunehmen, wird Belden weiterhin mit seinen Kunden zusammenarbeiten, um Systeme und Innovationen zu entwickeln, die ganzheitliche und kundenspezifische Lösungen unterstützen, die Skalierbarkeit, Anpassbarkeit, hohe Dichte und Modularität ermöglichen.
Wir unterstützen Rechenzentren nicht nur dabei, sich auf höhere Geschwindigkeiten und neue Medientypen vorzubereiten, sondern finden auch Wege, Investitionen in bestehende Infrastrukturen zu optimieren, um zukünftige Kosten zu senken.
Sehen Sie sich das Webinar an, um mehr über die Rechenzentrumslösungen von Belden zu erfahren.