隨著信息技術(shù)的普及，全球數(shù)據(jù)量每年都以超過(guò)50%的速度增長(zhǎng)。為了應(yīng)對(duì)信息爆炸性增長(zhǎng)的挑戰(zhàn)，建設(shè)超高速數(shù)據(jù)中心迫在眉睫。超高速數(shù)據(jù)中心指的是數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)采用40G/100G網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)，向外提供超百G帶寬高速訪問(wèn)能力的數(shù)據(jù)中心。在超高速數(shù)據(jù)中心中，采用萬(wàn)兆服務(wù)器，接入層網(wǎng)絡(luò)與萬(wàn)兆服務(wù)器對(duì)接，然后通過(guò)40G與核心網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，核心網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部采用100G互聯(lián)，同時(shí)與外部通過(guò)多條100G端口互聯(lián)，這樣的超高速數(shù)據(jù)中心提高超強(qiáng)的業(yè)務(wù)處理能力，可以滿足未來(lái)幾年業(yè)務(wù)增長(zhǎng)的需求。國(guó)內(nèi)在百度、阿里、中國(guó)電信都已經(jīng)出現(xiàn)了這樣的超高速數(shù)據(jù)中心，并且開始向外提供業(yè)務(wù)服務(wù)。

　　40G/100G的標(biāo)準(zhǔn)幾年前就已經(jīng)發(fā)布，直到現(xiàn)在才開始逐步普及，原因是多方面的，一面是業(yè)務(wù)的需求推動(dòng)，而另一面則是技術(shù)積累的不足。其實(shí)，超高速數(shù)據(jù)中心在實(shí)際運(yùn)營(yíng)中仍然面臨著多個(gè)技術(shù)難題，這些難題在這兩三年內(nèi)將長(zhǎng)期困擾著這些第一批“嘗螃蟹的人”。網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)由10G提升到40G，甚至100G，這需要新的光纖、光模塊、光接口、設(shè)備內(nèi)部的高速連接器，所有的通道都必須打通，這里面就存在不少的技術(shù)難題，下面將目前超高速數(shù)據(jù)中心中實(shí)際遇到的最棘手問(wèn)題講述給大家。

　　1、CRC錯(cuò)包不斷

　　傳統(tǒng)的10G互聯(lián)提升到了40G/100G，傳輸效率提升了10倍，然而穩(wěn)定性就降低下來(lái)了。這就好比開汽車撞到一支小鳥，不至于發(fā)生車毀人亡，但如果是飛機(jī)撞到了一支小鳥，就很可能機(jī)毀人亡，根本原因是撞擊的速度不同，破壞力就不同。在一個(gè)10G互聯(lián)的鏈路上如果光信號(hào)不穩(wěn)或者鏈路質(zhì)量不高，偶爾會(huì)出幾個(gè)錯(cuò)包，但是換到40G/100G的高速互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，那么相同的鏈路質(zhì)量在40G/100G網(wǎng)絡(luò)中，錯(cuò)包的數(shù)量就會(huì)放大。不僅錯(cuò)包的數(shù)量會(huì)呈幾何倍數(shù)增長(zhǎng)，嚴(yán)重的情況甚至?xí)尪丝跓o(wú)法正常工作，無(wú)法轉(zhuǎn)發(fā)正常流量。超高速數(shù)據(jù)中心對(duì)光路質(zhì)量有著更高的要求，所以數(shù)據(jù)中心經(jīng)常會(huì)受到鏈路校驗(yàn)CRC錯(cuò)包的困擾，即使是經(jīng)過(guò)驗(yàn)收合格的布線系統(tǒng)也經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)，這些都是由于超高速數(shù)據(jù)中心對(duì)光路更加敏感而造成的。更換布線系統(tǒng)不太可能，只能是換光纖和端口，然后再觀察。其實(shí)將布線系統(tǒng)放大，每條鏈路都是會(huì)有一些細(xì)微差異，而敏感的40G/100G就對(duì)布線系統(tǒng)質(zhì)量要求很高，通過(guò)換端口，換光纖都無(wú)法緩解的話，有時(shí)就只能放任錯(cuò)包的存在了。

　　2、端口UP/DOWN

　　40G/100G端口對(duì)收光功率有著更加苛刻的要求，和錯(cuò)包問(wèn)題一樣，端口UP/DOWN情況也會(huì)隨之出現(xiàn)，由于40G/100G端口商用不久，各廠家的端口實(shí)現(xiàn)，光模塊技術(shù)都有差異，再加上要適配各種類型的PHY器件（通過(guò)PHY器件可以將流量的物理光信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)），所以難免會(huì)出現(xiàn)這類UP/DOWN問(wèn)題，嚴(yán)重的情況甚至無(wú)法對(duì)接UP。有些40G/100G就要求兩端要用一個(gè)廠家，甚至是一個(gè)廠家相同型號(hào)的設(shè)備，光模塊也要用相同型號(hào)，才能保證適配UP，這類的問(wèn)題屢見不鮮，在40G/100G相關(guān)器件還沒(méi)有通用化的情況下，出現(xiàn)這類問(wèn)題也是必然，這和當(dāng)初10G逐漸推廣與使用時(shí)遇到的情況如出一轍。

　　3、功耗大、發(fā)熱高

　　40G/100G由于要處于高速轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)，光模塊功率較高，發(fā)熱量大，當(dāng)將一個(gè)運(yùn)行一段時(shí)間的光模塊拔下來(lái)，會(huì)有燙手的感覺(jué)。這類高速模塊高速運(yùn)轉(zhuǎn)，自然功率都比較大，這樣就需要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供更多的電。一般擁有40G/100G端口的設(shè)備耗電量要比普通設(shè)備高得多，給端口供電就要消耗很大一部分。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。目前網(wǎng)絡(luò)設(shè)備單板卡/單設(shè)備最多只能提供24口的40G或者8口的100G，如果端口密度再高，散熱就是大問(wèn)題了。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi)部同樣都是40G高速連接，這些地方都是發(fā)熱點(diǎn)，必須通過(guò)有效的通風(fēng)將熱量及時(shí)帶出去。

　　4、信號(hào)干擾

　　當(dāng)速率從10G提升到40G/100G，光信號(hào)的OSNR將會(huì)提升6dB，色散容限將降低到前者的1/16，PMD容限將降低到前者的1/4，光纖非線性危害程度也隨之增加，這將帶來(lái)一系列信號(hào)干擾問(wèn)題。當(dāng)傳輸速率更高時(shí)，其輻射越大，抗干擾能力也就越差。所以40G/100G端口要解決抗信號(hào)干擾的問(wèn)題，這些高速傳輸?shù)脑O(shè)備不宜放置在輻射過(guò)大的物體旁，容易對(duì)轉(zhuǎn)發(fā)流量造成影響，甚至中斷。40G/100G的抗干擾能力有待進(jìn)一步提升。

　　5、成本

　　價(jià)格是不能不考慮的重要因素，40G/100G之所以普及推進(jìn)的如此緩慢，高昂的價(jià)格是最大的“攔路虎”。現(xiàn)在僅僅一個(gè)100G的光模塊就要幾萬(wàn)元，支持100G端口的設(shè)備更是要幾十萬(wàn)，甚至上百萬(wàn)，這么高的價(jià)格的原因是40G/100G的制造成本太高，而且正是因?yàn)椴⒉皇撬械木W(wǎng)絡(luò)廠家都能提供這樣的產(chǎn)品，稀少性決定了其價(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。有人預(yù)計(jì)到2016年，100G光模塊市場(chǎng)將達(dá)到30億美元的規(guī)模，到2017年100G光模塊市場(chǎng)將超過(guò)10G光模塊市場(chǎng)，可以推想到那時(shí)超高速數(shù)據(jù)中心已經(jīng)會(huì)開始普及化，10G逐漸退出歷史的舞臺(tái)。

　　當(dāng)信息的“洪水”來(lái)得愈加兇猛時(shí)，將會(huì)有更多的超高速數(shù)據(jù)中心出現(xiàn)，一切問(wèn)題都將變得不是問(wèn)題，因?yàn)槿藗儧](méi)有選擇只能接受，只有采用40G/100G的高速數(shù)據(jù)中心才有未來(lái)。任何的技術(shù)在發(fā)展進(jìn)程中總會(huì)遇到各種各樣的困難，有困難才會(huì)有進(jìn)步，才能有機(jī)會(huì)。再多的困難也早已無(wú)法阻止人們對(duì)超高速數(shù)據(jù)中心的渴望，因?yàn)橹挥谐咚贁?shù)據(jù)中心才有能力應(yīng)對(duì)這個(gè)信息大爆炸的時(shí)代。我們只有邁過(guò)40G/100G這道坎，逐一解決這些問(wèn)題，只有這樣，再過(guò)十年才會(huì)有更高速的數(shù)據(jù)中心出現(xiàn)。