数据中心网络100GbE发展趋势

100G光产品的技术突破不断满足超大规模数据中心的需求。5G的发展使许多行业能够实现高数据吞吐量和低延迟。从2017年至今，不少企业已经升级到100G数据中心网络，进而追求400G/800G网络。与此同时，其他小型数据中心已逐渐升级至100G。

是什么推动了100G数据中心网络的增长？

Dell'Oro Group最新报告显示，100G以太网市场依然火热，未来，100G数据中心交换机出货量将继续增长一半以上。当前，100G端口设备的出货量正呈现火热态势。然而，根据Dell'Oro集团的分析师预测，400G端口设备的出货量也将迎来持续增长。

Dell'Oro预计，到2024年，400G及以上端口将占出货量的25%以上，800G的发展也将迅速崛起。 Dell'Oro高级总监Sameh Boujelbene说，“光学器件将继续在数据中心交换机市场中发挥重要作用。高容量、低成本光学器件的可用性对于推动任何速率转变至关重要。”除此之外，HPC驱动的工作负载将继续推进数据中心网络基础设施，高速端口设备的成本也将逐渐下降。

在此市场环境的影响下，使用10G/25G/40G数据中心网络的企业也开始向100G数据中心网络迈进。为什么企业需要升级到更高速的网络？可从以下几个因素阐述。

100G数据中心网络架构及流量变化

目前，10G和40G网络仍在广泛使用。但对于数据中心来说，这远远跟不上数据规模和流量的增长，尤其是互联网服务提供商和云服务平台。数据中心必须升级到更高带宽的数据传输解决方案，以避免低速率和高延迟带来的网络问题。这也是100G数据中心成为市场主流的原因之一。

10G/25G/40G企业网络的局限性

在传统数据中心中，链路聚合很容易导致负载不平衡。与100G/200G/400G网络相比，10G/25G/40G骨干网带宽效率低，数据传输无法持续满足需求。另外，随着现代企业规模的不断扩大，互联网变得越来越复杂，对带宽的要求也会越来越高。而100G数据中心网络可以弥补低速网络的局限性，优化链路聚合，提高整体效率。为了适应未来业务发展的需求，升级网络将是必然的选择。

CMOS技术助力网络升级

高速光模块在发展初期往往价格昂贵、功耗较大，但随着光模块技术的不断成熟，性价比将大幅提升。互补金属氧化物半导体 (CMOS) 技术可为100G网络架构提供高达10倍的传输速度，同时降低50%的功耗。这种以太网技术的发展使得100G端口设备能够实现低功耗和高带宽性能，同时降低100G数据中心网络的成本。随着互联网数据的指数级增长以及光模块技术的不断成熟，未来400G/800G也将占据更大的市场。

100G数据中心网络发展

处理器功率、服务器和虚拟化密度的增加正在加速交换机上行链路速率。服务器之间的流量也超过客户端到服务器的交通量。为了更有效地处理数据，数据中心网络必须从10G升级到100G。那么，100G数据中心网络有哪些优势呢？

性能与成本

100G数据中心网络节省了一定的能耗和布线空间。正如Dando所说，使用更少的转码器可以降低一些成本。同时举例说明，基于上一代技术，如果TOR交换机有16个计算节点，每个节点支持两个20G连接，那么总共可以达到320G的带宽。但是新技术允许10台服务器同时运行，每台服务器支持双25G连接，TOR交换机总带宽可以达到500G，将实际连接数量从32个减少到10个。

此外，Dando表示，从HPE内部测试来看，与10G网络相比，100G网络性能提升了65%，总成本降低了27%，同时功耗节省了31%，布线复杂度降低了38%。由此可见，100G网络骨干网减轻了核心网的负载。

工作量

大型数据中心服务提供商和云服务平台在高性能计算和云基础设施服务设施中采用100G网络来平衡工作负载。瞻博网络数据中心销售总监Brett Ley提到，金融、政府、石油和天然气服务的HPC和技术也已转移到100G数据中心网络。

从存储数据中心的工作量来看，100G确实可以大大减少工作量。虚拟化的发展也在一定程度上减少了工作负载，同时也带动了对更高速带宽的需求。

存储性能

软件定义存储技术也广泛应用于数据中心，例如扩展存储或超融合架构，其核心是基于IP的网络中的存储流量。当在高速数据中心使用时，具有NVMe接口的闪存驱动器可以提供比SAS或SATA驱动器更高的吞吐量和更低的延迟。在100G数据中心网络甚至高速400G/800G网络中，这是一项非常值得采用的存储技术，不仅能够降低存储成本，还提供了存储扩展灵活性。另外，高速数据中心一般采用以太网来完成数据传输。以太网存储的带宽是光纤的三倍，成本仅为光纤的三分之一，也是存储的优势之一。