要把企業(yè)網(wǎng)絡從10G以太網(wǎng)升級為40G和100G以太網(wǎng)，可不像更換交換機和線速卡那么簡單。

有幾件事必須加以考慮，例如為更高的速度需要同步交換機時鐘，尤其是在有多廠商設備的情況下;確保時延仍保持在可承受水平;保證網(wǎng)絡設計和網(wǎng)絡架構(gòu)是針對40/100G優(yōu)化的;確保現(xiàn)有的布線基礎設施能夠適應帶寬4倍到10倍的增加。

用戶必須意識到，在從10G向40/100G以太網(wǎng)遷移時，需要確保系統(tǒng)間的精確時鐘同步——尤其在不同廠商的設備之間需要精確同步。如果在40/100G網(wǎng)絡中的各個系統(tǒng)沒有精確時鐘同步，就會增加時延，甚至丟包。

行業(yè)專家稱，時延問題要比大多數(shù)人預想的更為嚴重。在10G以太網(wǎng)中，尤其在高密度情況下，各端口間哪怕是最小的時鐘差異都可能導致高時延和丟包。而在40G網(wǎng)絡中，時鐘差異的數(shù)量級更顯重要。

這就是對今日數(shù)據(jù)中心的一個至關(guān)重要的要求，因為大量的業(yè)務創(chuàng)新都要求更低的時延。

“如果采用RDMA(遠程直接內(nèi)存存取)，那么最大的挑戰(zhàn)將是不同的時延配置，”Emulex營銷與企業(yè)發(fā)展資深副總裁Shaun Walsh說。RDMA是一種低時延、高吞吐的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，應用程序的內(nèi)存可在各網(wǎng)卡之間直接交換，而無須拷貝到操作系統(tǒng)緩沖區(qū)中。

Emulex去年收購了網(wǎng)絡性能管理工具開發(fā)商Endace。由于越來越多的數(shù)據(jù)中心和服務提供商開始從10G向40G升級，所以對Endace產(chǎn)品以及具備40G功能的Emulex XE201 I/O控制器的需求均出現(xiàn)了大幅提升。

Walsh預計，40G以太網(wǎng)在未來四五年內(nèi)就會形成一個7億美元的市場，達到這個數(shù)字所花費的時間大約是10G以太網(wǎng)的一半左右。推動這一市場發(fā)展的主要是下一代刀片服務器中板接口及架構(gòu)、大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分析、移動視頻及移動數(shù)據(jù)、BYOD和高頻交易等，Walsh稱。

另一個挑戰(zhàn)是為40/100G準備布線基礎設施。光纖的適當?shù)燃壓烷L度是確保網(wǎng)絡平滑、無縫運營的關(guān)鍵。

對用戶來說，這是一個很重要的考慮因素，因為網(wǎng)絡升級可能意味著其物理場所的全部或部分需要重新布線。因此網(wǎng)絡升級有可能意味著一個昂貴的、有破壞性的舉措。

在物理層，40G以太網(wǎng)基本上就是4x10G的“管道”。但100G以太網(wǎng)則是4x25G管道，后者對于10G和40G基礎設施來說是具有破壞性的。

“100G將會是一個更大的挑戰(zhàn)，因為如今我們必須處理一個全新的物理基礎設施層，”Walsh說。“光纜、布線，所有的一切都得是全新一代的。”

以快4倍到10倍的速度傳輸數(shù)據(jù)，無差錯本身也將成為一大挑戰(zhàn)。而確保更高等級的系統(tǒng)(路由器和交換機)以這樣的速率交付服務，提供不間斷的服務質(zhì)量，是一個同樣巨大的挑戰(zhàn)。

每個設備完成這些所花費的時間都只有10G網(wǎng)絡時的四分之一或十分之一。對路由器來說，這就意味著一方面可執(zhí)行所有的包檢測、排序、查找、過濾、監(jiān)控、優(yōu)先級、表更新和注冊等操作，同時又能在不丟包、不重發(fā)、不增加時延或抖動的前提下滿足SLA的要求。

“路由器不只是轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，”Ixia自資深產(chǎn)品管理經(jīng)理Scott Register說。“還具有運營商級的NAT、應用ID、安全流程和諸如此類的功能。”

有了運營商級的NAT，隨著流量負載的增加，問題會更加嚴重，Register說。除了吞吐量，日益增加的會話容量和更多的并發(fā)連接都會隨著帶寬從10G攀升到40/100G而成為問題。

“我們無法獲得更多的TCP或者UDP端口，因為流量更大了，”Register說。“有些問題在低速時顯現(xiàn)不出來，但在高速時就成了問題。所以當速度提升時，我們會看到大量的測試在進行。”

這些測試就是部署前的測試。部署后測試要面對的是它自己的一組問題，尤其是在有非常嚴格的審計與合規(guī)要求的企業(yè)里。

“對合規(guī)、記錄e-mail……等安全要求越來越多，這些問題在1G時相當輕松，但是在10G、40G或100G時就真的是越來越困難了，”Register說。“所以如果你想做到這些，就必須有能力實現(xiàn)智能的負載均衡，過濾掉所有不必要的數(shù)據(jù)，這樣你的工具才有可能與高速帶寬相匹配。”

Register稱，現(xiàn)有的各種過濾和分析工具只能在10G以下速率運行，這更加劇了問題的難度。選擇一條40G鏈路，可能就需要有30個左右的工具，每個工具負責監(jiān)測這一40G流量的一小部分。

Ixia推出了一臺交換機可以放置在生產(chǎn)網(wǎng)絡和分析工具之間，就是干這個的。

“可以把我們的交換機放在生產(chǎn)網(wǎng)絡和各種工具之間，來進行過濾等工作，例如只查看webserver的流量，只查看很小一部分流量子集，”Register說。“我可以抓取進來的流量，將其在32個分析工具之間進行均衡，可以讓流量在一堆聯(lián)網(wǎng)的工具間循環(huán)，如此來保護企業(yè)在現(xiàn)有工具上的投資。沒有多少工具可以在40G上運行，更沒有工具能在100G上運行。所以我們遇到的一個巨大挑戰(zhàn)就是，如何在企業(yè)的網(wǎng)絡基礎設施升級時保持流量的可視性。”

然后是40G網(wǎng)絡中多廠商設備之間的互操作性挑戰(zhàn)。Walsh說，除了各系統(tǒng)間的時鐘同步以外，還需要增加一些功能或應用能夠測試互操作的穩(wěn)定性。

“基本的以太網(wǎng)連接不會出什么問題，但我們將會在RDMA中遇到不少挑戰(zhàn)，因為此時的時延要比采用RoCE(RDMA over Converged Ethernet)時更低才行。為了滿足特殊的需求就需要加載特殊版本的SDN應用，那么當SDN交換機接入通用的以太網(wǎng)時，互操作性還能有保證嗎?”