Vantaggi dell'implementazione della fibra SFP+ rispetto a 10GBase

Prospettive del settore | 27 novembre 2012

Bjorn Baera è Senior Marketing Manager per Mellanox Technologies ed è responsabile dei prodotti utilizzati per l'interconnessione di server e storage a throughput elevato e bassa latenza nei data center. Lo potete trovare su LinkedIn.

La notevole crescita della produttività dei data center ha portato a un utilizzo e a una domanda crescenti di server, storage e interconnessioni con prestazioni più elevate. Di conseguenza, stiamo assistendo all'espansione di soluzioni Ethernet a velocità più elevata, in particolare 10 e 40 Gigabit Ethernet.

In particolare per quanto riguarda 10 Gigabit Ethernet (10GbE), i responsabili IT si trovano ora ad affrontare la sfida di selezionare il supporto fisico da 10 Gigabit appropriato, poiché 10GbE è offerto in due grandi categorie: ottico e in rame.

La sfida principale che i manager IT devono affrontare quando scelgono una nuova soluzione via cavo è la capacità di supportare le implementazioni e le tendenze attuali e future del data center:

Quando pianificano un nuovo cablaggio del cluster, i responsabili IT si trovano ad affrontare la sfida di rendere il loro investimento a prova di futuro, nonché di prevedere i futuri requisiti applicativi.

Considerazioni sull'infrastruttura via cavo

Quando si pianifica una futura infrastruttura via cavo, è importante assicurarsi che l’infrastruttura fisica supporti le future esigenze applicative e le future roadmap tecnologiche. L'IT o i gestori dei data center preferiscono evitare di installare più infrastrutture via cavo per requisiti di traffico applicativo separati, come la comunicazione da CPU a CPU ad alta velocità utilizzando Infiniband da 40 Gbps e la connettività Internet e di archiviazione utilizzando Ethernet da 10 Gbps.

Il consolidamento IO, fondamentale per ridurre il capitale del data center e i costi operativi, impone che l'infrastruttura via cavo supporti nuove dinamiche e sfide.

Confronto tra le opzioni 10GBase-T e SFP+

Molti manager IT stanno ora valutando la nuova tecnologia 10GBase-T, poiché la percezione è che 10GBase-T sia più economica e più facile da implementare rispetto alle tecnologie alternative SFP+. La tabella seguente mette a confronto queste due tecnologie:

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Latenza dell'applicazione

Con l’aumento dell’adozione di applicazioni cloud private, la necessità di data center su larga scala e a bassa latenza sta crescendo rapidamente. La bassa latenza è fondamentale per garantire tempi di risposta rapidi e ridurre i cicli di inattività della CPU; pertanto, aumentando l'efficienza e il ROI del data center.

Quando si tratta di 10GBase-T, lo standard PHY utilizza la codifica a blocchi per trasportare i dati attraverso il cavo senza errori. La codifica a blocchi richiede che un blocco di dati venga letto nel PHY del trasmettitore, una funzione matematica eseguita sui dati prima che i dati codificati vengano inviati sul collegamento. Il contrario accade dal lato del ricevitore. Lo standard specifica 2,6 microsecondi per la coppia di trasmissione-ricezione e la dimensione del blocco richiede che la latenza sia inferiore a 2 microsecondi. SFP+ utilizza componenti elettronici semplificati senza codifica e la latenza tipica è di circa 300 nanosecondi (ns) per collegamento.

All'inizio due microsecondi potrebbero non sembrare elevati; tuttavia, se immaginiamo un'infrastruttura TOR in cui il traffico passa 4 hop per raggiungere la destinazione, quando si utilizza 10GBase-T viene introdotto un ritardo fino a 10,4 usec. Si tratta di una riduzione significativa delle prestazioni rispetto all'utilizzo di 1,2usec introdotto dalla tecnologia SFP+ DAC. Per ciascuna tecnologia va aggiunta la latenza dei supporti fisici. In fibra o filo, la velocità è di circa 5 ns per metro.

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Il ritardo 10GBase-T diventa dello stesso ordine di grandezza della latenza del disco a stato solido e quindi ritarda drasticamente la consegna dei dati di quasi il 50%. Latenza elevata nell'infrastruttura del data center comporta ritardi nel funzionamento della CPU e delle applicazioni, limitando quindi l'efficienza del data center e aumentando i costi operativi.

Consumo di energia

Poiché le società di rete elettrica limitano l'alimentazione elettrica ai data center, i responsabili IT sono diventati sensibili al consumo energetico dei server. I gestori dei data center aspirano alle tecnologie con il minor consumo energetico possibile. È importante notare che per ogni watt di potenza consumata, in genere sono necessari due watt aggiuntivi per il raffreddamento.