俗話說(shuō)“要想富，先修路”，數(shù)據(jù)中心要想搭上云計(jì)算等新技術(shù)的發(fā)展快車(chē)，就要建設(shè)一張高速流量轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)。近幾年，數(shù)據(jù)中心早已不滿足于10G的網(wǎng)絡(luò)互連，用40G連接數(shù)據(jù)中心內(nèi)網(wǎng)，數(shù)據(jù)中心外部通過(guò)100G連接是普遍的發(fā)展趨勢(shì)。數(shù)據(jù)中心對(duì)40G/100G的高速光模塊需求旺盛，但是在實(shí)際應(yīng)用中遇到的阻力卻不少，這使得數(shù)據(jù)中心擴(kuò)容的腳步被迫慢了下來(lái)。當(dāng)然，這其中有多方面的綜合因素：技術(shù)成熟度、成本、維護(hù)難度等等都影響了高速光模塊在數(shù)據(jù)中心里的普及度。本文接下來(lái)就說(shuō)一說(shuō)高速光模塊在數(shù)據(jù)中心里應(yīng)用時(shí)，時(shí)常遇到的一些現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，存在哪些困境。

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首先，40G/100G高速光模塊并沒(méi)有開(kāi)天辟地地開(kāi)發(fā)出一種新的光電轉(zhuǎn)換技術(shù)，而是通過(guò)提升制造工藝，將原有10G的光模塊技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)展而得來(lái)的，本質(zhì)上就是將10G的兩根收發(fā)光纖，通過(guò)增加收發(fā)光纖數(shù)目的方式來(lái)提升帶寬。以40G MPO口的光模塊為例，其內(nèi)部有12根光纖，4收4發(fā)，還有4根保留未使用，實(shí)際上這類(lèi)光模塊有提升到60G的潛力，現(xiàn)有的制造工藝可以將這樣的12根光纖集成到一個(gè)光模塊上，而這個(gè)40G的光模塊大小還和10G的光模塊差不多，所以高速光模塊的技術(shù)難度主要在制造工藝上。目前這部分的技術(shù)仍然以美國(guó)的高科技企業(yè)見(jiàn)長(zhǎng)，采購(gòu)它們的光模塊價(jià)格非常昂貴。國(guó)內(nèi)的光模塊企業(yè)做高速光模塊起步要晚一些，畢竟國(guó)內(nèi)的制造工藝還是和國(guó)外存在一定差距的，不過(guò)也有一些成熟產(chǎn)品，在國(guó)內(nèi)的不少數(shù)據(jù)中心也得到應(yīng)用，這些國(guó)產(chǎn)的光模塊價(jià)格上***優(yōu)勢(shì)，服務(wù)支持也要好些。既然高速光模塊是將更多的收發(fā)光纖集成到一起，帶來(lái)了幾個(gè)問(wèn)題：干擾問(wèn)題，原來(lái)一收一發(fā)，現(xiàn)在多收多發(fā)，技術(shù)上再怎么隔離多少還是有干擾的，這樣就容易產(chǎn)生錯(cuò)包，當(dāng)錯(cuò)包多了，就可能影響到互連接口Up/Down，導(dǎo)致鏈路運(yùn)行不穩(wěn)定。功耗問(wèn)題，40G/100G要處于高速轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)，光模塊功率高，發(fā)熱量大，這就需要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供更多的電。同時(shí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備還要考慮端口發(fā)熱的問(wèn)題，端口之間的距離不能過(guò)密，影響散熱，支持40G/100G的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備散熱性能要好才行。傳輸距離問(wèn)題，原來(lái)10G速率傳輸距離可以達(dá)到40公里，當(dāng)速度提升了10倍，達(dá)到100G時(shí)，傳輸距離相應(yīng)也要大幅縮短，多模的100G光模塊傳輸距離只能小于100米，就算是單模也就在2公里左右，顯然這樣的傳輸距離用于數(shù)據(jù)中心內(nèi)部互連還行，和外部互連就不夠用了，傳輸距離也限制了高速光模塊的普及應(yīng)用。

第二，40G/100G高速光模塊的采購(gòu)成本過(guò)高，數(shù)據(jù)中心購(gòu)買(mǎi)一塊高端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備48口的40G板卡也沒(méi)有48個(gè)40G光模塊貴，光模塊的價(jià)格大大超出了數(shù)據(jù)中心預(yù)算，成為數(shù)據(jù)中心擴(kuò)容需要投入的重要部分，本來(lái)數(shù)據(jù)中心里到處都需要光模塊就用掉不少資金，再使用高速光模塊一下子將成本大幅拉升。正因?yàn)檫@樣，很多數(shù)據(jù)中心將擴(kuò)容計(jì)劃一拖再拖，等上一年半載，光模塊的價(jià)格就會(huì)逐步降低，到不得已時(shí)再去擴(kuò)容，這時(shí)光模塊價(jià)格更加偏移，同時(shí)技術(shù)上也更加穩(wěn)定。比如100G光模塊，剛開(kāi)始出來(lái)的CFP接口，又大又笨重，傳輸距離短，價(jià)格奇貴，短短幾年就被淘汰了，如果花大價(jià)錢(qián)買(mǎi)這個(gè)光模塊，就有些不值得了。高速光模塊的***性決定了其價(jià)格也異常昂貴，不過(guò)隨著技術(shù)的進(jìn)一步成熟，相信價(jià)格會(huì)越來(lái)越低，直到像現(xiàn)在的10G一樣普及使用。

***，維護(hù)成本過(guò)高。40G/100G高速光模塊的技術(shù)原理并不復(fù)雜，但運(yùn)維人員掌握起來(lái)還是有些難度。高速光模塊的收發(fā)功率查看與10G以及其它速率光模塊查看也不同，要多個(gè)通道都要查看，還有高速光模塊容易受到鏈路質(zhì)量的干擾，這時(shí)不僅要看收發(fā)光功率，還要看色散、電流、溫度等多種參數(shù)，所以對(duì)高速光模塊的工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)，很多運(yùn)維人員也弄不清楚，出了問(wèn)題不知道該如何分析定位。40G/100G高速光模塊還支持拆分，將一個(gè)40G光模塊拆分成4個(gè)10G端口，或者將一個(gè)100G光模塊拆分成10個(gè)10G端口，這樣互連就需要1分4或者1分10的線纜，這些線纜傳輸距離都比較短：1米、3米、5米，有時(shí)連接不注意都超距離了，或者光模塊支持不了那么遠(yuǎn)，使用中就會(huì)出各種各樣的怪問(wèn)題。當(dāng)出現(xiàn)端口無(wú)法UP時(shí)，原來(lái)直接將光模塊的收發(fā)對(duì)接，排除下是光模塊還是鏈路問(wèn)題，現(xiàn)在這些高速光模塊，收發(fā)功率都很高，能不能這樣環(huán)回操作，會(huì)不會(huì)一下子燒掉，哪個(gè)光模塊廠家也沒(méi)有給明確答復(fù)，所以就不能這樣去排除問(wèn)題。當(dāng)使用這些高速光模塊時(shí)，若遇到問(wèn)題增加了維護(hù)的難度，運(yùn)維的人員遇到這類(lèi)問(wèn)題時(shí)不知所措。數(shù)據(jù)中心若引入這些高速光模塊進(jìn)行互聯(lián)互通，就需要增加運(yùn)維的人員技能水平，或者招入一些對(duì)高速互連技術(shù)了解的工程師，提升數(shù)據(jù)中心在高速互連網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的運(yùn)維水平，這些無(wú)疑都會(huì)增加數(shù)據(jù)中心的運(yùn)維成本，需要數(shù)據(jù)中心在人力方面也要加大投入。

不管怎樣，高速光模塊在數(shù)據(jù)中心里的發(fā)展已不可逆轉(zhuǎn)。可以預(yù)見(jiàn)，將來(lái)數(shù)據(jù)中心內(nèi)部互連的帶寬必將越來(lái)越高，勢(shì)必需要大量的高速光模塊。數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)從10M、100M、1G、10G，這樣的步伐發(fā)展而來(lái)，也不過(guò)僅僅花費(fèi)了五十年的時(shí)間。數(shù)據(jù)中心下一步的發(fā)展，必然是要跨入更高速互連的進(jìn)程中。雖然現(xiàn)在應(yīng)用中，還將面臨著不少的實(shí)際問(wèn)題，但這種發(fā)展趨勢(shì)已成為必然，高速光模塊技術(shù)也會(huì)逐漸走向成熟，最終向著更高速的400G，甚至1000G進(jìn)發(fā)。