2014年12月11日,第十五屆中國(guó)國(guó)際建筑智能化峰會(huì)廣州站的活動(dòng)在廣州東方賓館舉行。本屆峰會(huì)廣州站分為A、B兩場(chǎng),A場(chǎng)主題為“智能建筑技術(shù)趨勢(shì)論壇”,將由著名專(zhuān)家、知名品牌分別圍繞現(xiàn)今的智能建筑創(chuàng)新技術(shù)與應(yīng)用作精彩演講,同時(shí)一起展望智能建筑新趨勢(shì)與發(fā)展前景。
羅森伯格產(chǎn)品技術(shù)總監(jiān)孫慧永
下面是德國(guó)羅森伯格產(chǎn)品技術(shù)總監(jiān)孫慧永先生精彩演講實(shí)錄:
今天談的內(nèi)容可能不是大家平時(shí)碰到的數(shù)據(jù)中心,而是告訴大家一個(gè)趨勢(shì),這個(gè)趨勢(shì)將在未來(lái)三到五年變成現(xiàn)實(shí),并且在今后很長(zhǎng)一段時(shí)間里是沒(méi)有辦法逆轉(zhuǎn)的。
今天我的報(bào)告總共有三個(gè)部分:
第一,給大家看一組第三方機(jī)構(gòu)發(fā)布的數(shù)據(jù)。
第二,目前書(shū)記中心網(wǎng)絡(luò)和今后網(wǎng)絡(luò)模式架構(gòu)的變化。
第三,分享高速接口,從布線也好,或者說(shuō)網(wǎng)絡(luò)變革性的變化,這對(duì)今后大數(shù)據(jù)的發(fā)展是直接相關(guān)的。
人類(lèi)本質(zhì)是信息的傳承,信息在現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,信息是數(shù)據(jù)的成分,數(shù)據(jù)自然離不開(kāi)數(shù)據(jù)中心的發(fā)展。我們提到數(shù)據(jù)包括信息的傳承、傳輸,一個(gè)是數(shù)據(jù)中心的技術(shù),一個(gè)是數(shù)據(jù)形成。從我們網(wǎng)絡(luò)來(lái)看數(shù)據(jù)的形成,從現(xiàn)在的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng),互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的穿戴設(shè)備,包括谷歌的眼鏡都離不開(kāi)數(shù)據(jù),包括家庭的電腦等等,都是通過(guò)數(shù)據(jù),還有工業(yè)領(lǐng)域、傳感系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng),所有的信息透過(guò)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),所有的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)中心。
大家可以思考一下五年前的生活和現(xiàn)在的生活狀態(tài),大家日常產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量在幾何級(jí)的增長(zhǎng),互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)先驅(qū),會(huì)帶著各行各業(yè)的變革。
這是從因特爾開(kāi)發(fā)者大會(huì)上提供的資料,大家可以參考一下。
這個(gè)報(bào)告是全球數(shù)據(jù)通訊量,全球IP數(shù)據(jù)通信量是32%的增長(zhǎng),大家日常碰到比較密切的數(shù)據(jù),我們提到移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng),移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)每年度增長(zhǎng)比例從2013年到2018年是61%的幅度增長(zhǎng),這樣的發(fā)展勢(shì)態(tài)是非常迅猛的,這會(huì)影響技術(shù)的變革。從移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)說(shuō),中國(guó)現(xiàn)在已經(jīng)是智能終端,包括智能手機(jī)1/3的份額,整個(gè)中國(guó)的趨勢(shì)反映了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)非常重要的因素。
這里是給大家看一個(gè)各行各業(yè)大的分塊的數(shù)據(jù),以2010年作為統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ),在此基礎(chǔ)上我們統(tǒng)計(jì)各行各業(yè)數(shù)據(jù)年度符合增長(zhǎng)率,可以看到金融行業(yè)和科技行業(yè)里的數(shù)據(jù)增長(zhǎng),超過(guò)了全球IP的負(fù)荷增長(zhǎng),它比平均IP負(fù)荷增長(zhǎng)率高,這些行業(yè)都是未來(lái)數(shù)據(jù)發(fā)展的重要因素。
從這個(gè)接口,大家平時(shí)談到的,我記得2011年開(kāi)始,大家都在談40G、100G的問(wèn)題,今年為止,我相信有很多在座的同行談40G、100G的發(fā)展,從40G、100G發(fā)展,僅僅兩年時(shí)間,發(fā)展趨勢(shì)非常明顯。從數(shù)據(jù)中心來(lái)說(shuō),和其他行業(yè)還是不一樣,發(fā)展每年更新速度非常快。羅森伯格公司,以前大家在談的時(shí)候還是空中閣樓一樣,但是我給大家一個(gè)數(shù)據(jù),從今年2014年到現(xiàn)在為止,羅森伯格對(duì)40G數(shù)據(jù)中心的布線通道已經(jīng)超過(guò)一萬(wàn)個(gè)通道了,但是從去年2013年的數(shù)據(jù)量來(lái)說(shuō),相對(duì)比較少,所以它的發(fā)展,到了這個(gè)時(shí)候馬上就會(huì)爆發(fā)。
接下來(lái)給大家看兩個(gè)預(yù)測(cè)的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展,因?yàn)樵谥v數(shù)據(jù)中心離不開(kāi)數(shù)據(jù)中心的接入網(wǎng)絡(luò)和核心網(wǎng),接入網(wǎng)絡(luò)是服務(wù)器接口為主的,另一部分是核心主干,這兩個(gè)趨勢(shì)是一高一低,因?yàn)檫@是一個(gè)上層網(wǎng)絡(luò)跟下層網(wǎng)絡(luò)狀況。從這個(gè)來(lái)看,這是服務(wù)器的接口、核心網(wǎng)絡(luò)的接口,這是數(shù)據(jù)參數(shù)的設(shè)計(jì),到2013年已經(jīng)開(kāi)始往400G的方向走,這是一個(gè)趨勢(shì),代表領(lǐng)先的部分,但是不代表所有的數(shù)據(jù)中心。2017年的時(shí)候大概在400G的方向發(fā)展,定標(biāo)準(zhǔn)、基礎(chǔ)走向都是沿著這條路在走。
所有的信息到最后會(huì)變成一個(gè)數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的狀態(tài)也可以看到,它是幾何級(jí)的增長(zhǎng),大家可以看到,2012年到2020年數(shù)據(jù)增長(zhǎng)速度就像我們的指數(shù)級(jí)別,一個(gè)ZB(音)就是2的21次方的數(shù)據(jù)量,數(shù)據(jù)大到已經(jīng)無(wú)法說(shuō)清楚。針對(duì)這樣的數(shù)據(jù)和面對(duì)的存儲(chǔ)量特別是互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)中心,行業(yè)的數(shù)據(jù)中心必將需要技術(shù)上的變革,傳統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)永遠(yuǎn)做不到這樣的增長(zhǎng)。
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接下來(lái)給大家聊一下網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和模式的變化,我在2012年在千家網(wǎng)講的時(shí)候,已經(jīng)提到了微模塊的方式,模塊化建設(shè)是一個(gè)方向,這已經(jīng)不是趨勢(shì)了,現(xiàn)在是現(xiàn)實(shí)。從2012年開(kāi)始已經(jīng)部署,到現(xiàn)在為止已經(jīng)是比較成熟的做法。模塊化的數(shù)據(jù)中心是趨勢(shì),現(xiàn)在也是現(xiàn)實(shí)。目前來(lái)講,模塊化的數(shù)據(jù)中心,當(dāng)前部署的是千兆和萬(wàn)兆的部署,目前有幾種方案,有光纖部分,萬(wàn)兆的光纖,這也是趨勢(shì)還有直插型連接電腦的。所有的數(shù)據(jù)中心,沿著虛擬化的道路走得越來(lái)越深入,從這個(gè)架構(gòu)來(lái)看,這里的方式是10到20個(gè)機(jī)柜作為一個(gè)單位,上升到一個(gè)Leaf,這是程序化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。從TOR來(lái)看,從萬(wàn)兆來(lái)講肯定可以實(shí),在40G或者100G來(lái)說(shuō),距離一般是150米以下,事實(shí)上羅森伯格已經(jīng)測(cè)試過(guò),而且長(zhǎng)期已經(jīng)測(cè)試部署了,我們TOR的標(biāo)準(zhǔn)是屬于保守的。以前150米,其實(shí)是非常保守的,根據(jù)我們跟合作伙伴的測(cè)試和部署的狀態(tài)下,300米是沒(méi)有問(wèn)題的,就是從TOR到Leaf或者核心網(wǎng)絡(luò)這一段的距離直接可以部署300米,超過(guò)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)3倍。所以100G的標(biāo)準(zhǔn)正在做變化,已經(jīng)跟現(xiàn)在的方向有點(diǎn)跟不上了,包括設(shè)備端口技術(shù)的提升,特別是技術(shù)革新已經(jīng)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)所定義的范圍。
當(dāng)前數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)機(jī)構(gòu),核心骨干方面,特別是40G在2014年已經(jīng)是規(guī)模化部署了。接下來(lái)是400G的方向,這一段里,基本上全部采用光的系統(tǒng),如果采用其他的介質(zhì)已經(jīng)沒(méi)有辦法走了。數(shù)據(jù)中心總的趨勢(shì),光取代同質(zhì)是必然。
從整個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)大,按照現(xiàn)有的架構(gòu)或者服務(wù)器狀態(tài)下,它的數(shù)據(jù)從服務(wù)器機(jī)柜到Leaf到Spine,怎么樣讓我們的運(yùn)算能力更強(qiáng)大,傳輸能力更強(qiáng)大,這是未來(lái)需要挑戰(zhàn),也是對(duì)布線做網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的廠家來(lái)說(shuō),是非常大的挑戰(zhàn)。
從傳統(tǒng)型數(shù)據(jù)中心,一臺(tái)服務(wù)器到現(xiàn)場(chǎng)做的交換機(jī),這是常規(guī)數(shù)據(jù)中心,機(jī)會(huì)到了后,把服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分開(kāi)來(lái)安裝,現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試,這是傳統(tǒng)做法。相信在座的很多同行,很多的客戶(hù)也是這樣去做的。現(xiàn)在來(lái)說(shuō),2014年、2015年,模塊化數(shù)據(jù)中心已經(jīng)得到大量的推廣。不管互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)、金融行業(yè),已經(jīng)大量推廣模塊化的數(shù)據(jù)中心,基于模塊化,這是一個(gè)產(chǎn)品,這個(gè)產(chǎn)品到現(xiàn)場(chǎng)插接節(jié)可以。我們把機(jī)柜里的存儲(chǔ)和計(jì)算以及網(wǎng)絡(luò)接口全部分開(kāi),它的傳輸能力往100G、400G的方向走,可以達(dá)到這樣的存儲(chǔ)量。它的計(jì)算能力成幾何級(jí)增長(zhǎng),一個(gè)機(jī)柜在今后來(lái)說(shuō),它的運(yùn)算量可能是幾個(gè)機(jī)柜的運(yùn)算量,通過(guò)這樣的架構(gòu),數(shù)據(jù)中心才有可持續(xù)發(fā)展的可能性,按照現(xiàn)有的擴(kuò)張,兩年50%的數(shù)據(jù)量增長(zhǎng),我們整個(gè)數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域是吃不消的,包括對(duì)能源、環(huán)境各方面來(lái)說(shuō),都會(huì)受到很大的影響。因?yàn)閿?shù)據(jù)的增長(zhǎng)是不可避免的趨勢(shì),所以必須采用技術(shù)革新,這是其中的一個(gè)方向。接下來(lái)我們也會(huì)展開(kāi)這個(gè)方向,跟大家探討接口技術(shù)發(fā)展的一些問(wèn)題。
我為什么提這是下一代發(fā)展,因?yàn)榇蠹胰绻麤](méi)有去關(guān)注這一塊,平時(shí)做數(shù)據(jù)中心,其實(shí)這個(gè)東西感覺(jué)有點(diǎn)遙不可及,但是數(shù)據(jù)中心的發(fā)展,比我們想到的要快,可能三到五年就有變革。
我們?cè)倏磾?shù)據(jù)中心的接口面板,從10G、40G、100G,有不同的接口,這是萬(wàn)兆接口。還有就是40G的接口,QSFP是100G的,還有CFP,100G已經(jīng)是非常大的接口。從今后來(lái)說(shuō),如果采用QSFP28,4個(gè)光纖100G,一個(gè)面包數(shù)據(jù)量2.4Tb/S,我們即將會(huì)面臨這個(gè)問(wèn)題,剛才我提到了技術(shù)的革新是突破性的,就不會(huì)以傳統(tǒng)的思維理解這個(gè)面板的能量。
在數(shù)據(jù)中心中,如果在機(jī)房里,一定是多模用得多,每個(gè)人做預(yù)算的時(shí)候一定考慮性?xún)r(jià)比的問(wèn)題,這是它的價(jià)格比較,從140G還是100G,同樣的數(shù)據(jù)中心,它的價(jià)格會(huì)差很多,100G可能就差好幾十倍的價(jià)格了,這當(dāng)然不僅僅是布線,主要是看設(shè)備的價(jià)格。從這個(gè)來(lái)說(shuō),多模(音)在數(shù)據(jù)中心使用是必然的。
100G10×10的通道,目前已經(jīng)沒(méi)有人這樣做了,這樣做的話從今后的兼容性來(lái)說(shuō),或者從整個(gè)部署的經(jīng)濟(jì)性來(lái)講都不是很好的一個(gè)結(jié)果,所以我們采用QSFB28的方式就是4×25G,可以做到100G,在物理通道來(lái)說(shuō)是可以相互兼容的,40G升到100G是平穩(wěn)的過(guò)度,這對(duì)以后數(shù)據(jù)中心應(yīng)用也是非常重要的。我今天提的不是這一點(diǎn),大家都可以看到這個(gè)趨勢(shì),我今天講的主題是下一個(gè)。
剛才提到QSFP方面,你的交換機(jī)接口接入網(wǎng),可以可以一分四,一個(gè)40G轉(zhuǎn)為4個(gè)10G的,非常方便日常數(shù)據(jù)中心的日常維護(hù)管理,包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的采購(gòu),通通采用這種設(shè)備,上行就是100,下行就是4×25或者4×10,這是非常簡(jiǎn)便的做法,這也是目前我們羅森伯格客戶(hù)大量采用這種方式做的。
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這是硅光子接口技術(shù),剛才提到了QSFP等等,很快將變成過(guò)去式,所有的方式大家可以看,功耗上來(lái)說(shuō),現(xiàn)在的接口技術(shù),采用現(xiàn)在的技術(shù)就沒(méi)有QSFP,同樣帶寬100G能耗會(huì)下降很多,還有這個(gè)芯片其中,直接把光的接口插在芯片上,整個(gè)就實(shí)現(xiàn)了100G的接口,就沒(méi)有什么光模塊了,它的光路和芯片距離做到最短,最佳,這在最后大的背板交換和數(shù)據(jù)中心傳輸、核心網(wǎng)絡(luò)傳輸,這是一個(gè)必然的趨勢(shì),所以今天給大家做分享,就是告訴大家以后的技術(shù)其實(shí)有變化的。
所有的光都集中在硅光子的芯片中,光直接進(jìn)入芯片,這是最佳的距離,這種方式可以進(jìn)一步進(jìn)行封裝,直接封裝在一起,讓它的體積做到最小,能耗做到最好。所以讓我們服務(wù)器的架構(gòu)更加先進(jìn),它的接口和帶寬不再是瓶頸,運(yùn)行效率在同一個(gè)機(jī)上面達(dá)到最好。
這就是硅光的一個(gè)芯片,25G作為一個(gè)單位,封裝在這個(gè)板上,4×25就是100G,如果是25個(gè)通道就是1.25個(gè)T,這個(gè)容量跟現(xiàn)在的40G,或者是100G,跟硅光子技術(shù)發(fā)展的未來(lái)來(lái)看,太微不足道了。這是40G和100G太微不足道了,從我們的數(shù)據(jù)量技術(shù)必須革新,這已經(jīng)是現(xiàn)在在做的事情,可能現(xiàn)在還停留在高端的實(shí)驗(yàn)室,特別像因特爾這樣的公司,停留在實(shí)驗(yàn)室階段,但是很快變成商業(yè)化。而且已經(jīng)有商業(yè)化聯(lián)盟,這邊是幾家公司已經(jīng)做商業(yè)化的準(zhǔn)備了,從硅光子的技術(shù)在做準(zhǔn)備了,被認(rèn)可的有很多家公司,當(dāng)然羅森伯格是其中一家。
所以從未來(lái)的趨勢(shì)來(lái)看,在數(shù)據(jù)中心里,銅很難有進(jìn)一步的發(fā)展空間。我把未來(lái)的光,我們叫PRIZMLighturn,一個(gè)個(gè)模塊裝在這個(gè)地方,以后就是說(shuō)透過(guò)光集中在某一些接口,高密度的接口下來(lái)后,它的光引擎,可以直接部署在PC板上,所以接口的技術(shù)可以容納非常大的容量的傳輸,因?yàn)檫@個(gè)接口面板控件已經(jīng)不是它的瓶頸,這是下一代初期的,第二代不會(huì)有引擎,光直接接到芯片上,這是革命性的時(shí)代馬上就要到了。下一代的接口,MXC這個(gè)大家可能聽(tīng)得不多了,羅森伯格已經(jīng)在推動(dòng)這個(gè)東西慢慢的商業(yè)化,這個(gè)產(chǎn)品的特點(diǎn)用于高性能的運(yùn)算,交換路由設(shè)備和希望網(wǎng)絡(luò),交換機(jī)與服務(wù)器的互聯(lián)。采用MXC消除了這樣的瓶頸,一個(gè)MXC接口,可以做到一個(gè)接口800G,如果一個(gè)面板部署48個(gè)口,對(duì)MXC是綽綽有余的。按照這樣來(lái)算,一個(gè)DU(音)空間可以做到38.4T,它所支持的技術(shù)跟現(xiàn)在是無(wú)法比擬的,羅森伯格現(xiàn)在做的是一個(gè)連接器支持4個(gè)MXC,支持3.2個(gè)T的接口。MXC的接口里面采用光的途徑,把光的信號(hào)擴(kuò)大,再縮小的方式。它只要一點(diǎn)點(diǎn)灰塵可能影響高帶寬的傳輸,未來(lái)光的接口采用光的透鏡技術(shù),讓它有一點(diǎn)點(diǎn)灰塵敏感性沒(méi)有那么強(qiáng),可靠性提升,所以采用的不是傳統(tǒng)的研磨的技術(shù),是激光的方式,裝了激光切割設(shè)備和組裝設(shè)備。未來(lái)以800G作為端口的能量。
一個(gè)光通過(guò)一個(gè)球面放大縮小,這里看到是一個(gè)透鏡,把它的敏感性降低,讓它的可靠性提升,這是未來(lái)的一種狀態(tài)。
從體積來(lái)說(shuō),MTP密度已經(jīng)非常高了,MXC比較,它的空間占量更小,長(zhǎng)度、寬度也變小,對(duì)接更加可靠。
總結(jié)一下我剛才說(shuō)的一些議題,一個(gè)是我們可以看到隨著數(shù)據(jù)量的增加,模塊化將會(huì)演變成子單匯聚并共享高速I(mǎi)/O的模式。硅光子的技術(shù)支持多模4×25G=100G應(yīng)用,芯片集成的模式使得接口無(wú)論從密度、成本上以及從功耗上具有重大優(yōu)勢(shì)。下一代數(shù)據(jù)中心隨著PrizmLightTum技術(shù)的出現(xiàn),高速數(shù)據(jù)MXC超高密度的接口將是趨勢(shì)之一。