Benefícios da implantação de fibra SFP+ vs. 10GBase

Perspectivas da Indústria | 27 de novembro de 2012

Bjorn Baera é gerente sênior de marketing da Mellanox Technologies e é responsável por produtos usados ​​para servidores de alta produtividade e baixa latência e interconexão de armazenamento em data centers. Você pode encontrá-lo no LinkedIn.

O crescimento drástico na taxa de transferência do data center levou ao aumento do uso e da demanda por servidores, armazenamento e interconexões de alto desempenho. Como resultado, estamos vendo a expansão de soluções Ethernet de maior velocidade, especificamente Ethernet de 10 e 40 gigabits.

Em particular para 10 gigabit Ethernet (10GbE), os gerentes de TI agora enfrentam o desafio de selecionar a mídia física de 10 gigabit apropriada, já que 10GbE é oferecido em duas grandes categorias: óptica e cobre.

O principal desafio que os gerentes de TI enfrentam ao selecionar uma nova solução de cabo é a capacidade de oferecer suporte a implantações e tendências atuais e futuras do data center::

Ao planejar um novo cabeamento de cluster, os gerentes de TI se deparam com o desafio de garantir o futuro de seus investimentos, bem como prever os requisitos futuros de aplicativos.

Considerações para Infraestrutura de Cabo

Ao planejar uma futura infraestrutura de cabo, é importante certificar-se de que a infraestrutura física suportará futuras necessidades de aplicativos e futuros roteiros de tecnologia. Os gerentes de TI ou de data center preferem evitar a instalação de várias infraestruturas de cabos para requisitos de tráfego de aplicativos separados – como comunicação de CPU para CPU de alta velocidade usando Infiniband de 40 Gbps e conectividade de armazenamento e Internet usando Ethernet de 10 Gbps.

A consolidação de IO, que é crítica para reduzir os custos operacionais e de capital do data center, exige que a infraestrutura de cabo suporte novas dinâmicas e desafios.

Comparando as opções 10GBase-T e SFP+

Muitos gerentes de TI estão avaliando a tecnologia 10GBase-T recentemente atualizada, pois a percepção é de que 10GBase-T é mais barato e fácil de implantar do que as tecnologias SFP+ alternativas. A tabela a seguir compara essas duas tecnologias:

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Latência do aplicativo

À medida que aumenta a adoção de aplicativos de nuvem privada, a necessidade de data centers de baixa latência e grande escala cresce rapidamente. A baixa latência é fundamental para garantir um tempo de resposta rápido e reduzir os ciclos ociosos da CPU; portanto, aumentando a eficiência e o ROI do data center.

Quando se trata de 10GBase-T, o padrão PHY usa codificação de bloco para transportar dados pelo cabo sem erros. A codificação do bloco requer que um bloco de dados seja lido no transmissor PHY, uma função matemática executada nos dados antes que os dados codificados sejam enviados pelo link. O inverso acontece no lado do receptor. O padrão especifica 2,6 microssegundos para o par transmissão-recepção, e o tamanho do bloco exige que a latência seja inferior a 2 microssegundos. O SFP+ usa eletrônica simplificada sem codificação e a latência típica é de cerca de 300 nanossegundos (ns) por link.

Dois microssegundos podem não parecer altos a princípio; no entanto, se imaginarmos uma infraestrutura TOR em que o tráfego passa 4 saltos para chegar ao destino, um atraso de até 10,4usec é introduzido ao usar 10GBase-T. Esta é uma penalidade de desempenho significativa em comparação com o uso de 1.2usec introduzido pela tecnologia SFP+ DAC. Para cada tecnologia, a latência da mídia física deve ser adicionada. Em fibra ou fio, a velocidade é de aproximadamente 5 ns por metro.

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O atraso do 10GBase-T torna-se da mesma ordem de grandeza da latência do disco de estado sólido e, portanto, atrasa drasticamente a entrega de dados em quase 50%. Altas latências na infraestrutura do data center resultam em atrasos nos trabalhos da CPU e dos aplicativos, limitando a eficiência do data center e aumentando os custos operacionais.

Consumo de energia

À medida que as empresas de rede elétrica limitam o fornecimento de energia aos data centers, os gerentes de TI se tornaram sensíveis ao consumo de energia do servidor. Os gerentes de data center aspiram pelas tecnologias de menor consumo de energia possível. É importante observar que, para cada watt de energia consumido, normalmente dois watts adicionais são necessários para o resfriamento.