25千兆以太网怎样让网络更快更智能

作者：Nicholas Ilyadis，Marvell投资组合和技术战略副总裁

直到最近，万兆以太网（10GbE）依然是高性能数据中心标准服务器和架顶式（ToR）交换机的速度规范。然而，在过去几年中，很多因素都促使数据中心的带宽需求越来越高，这包括物联网（IoT）设备数据爆炸式的增长，在线视频流的激增，以及需要支持吞吐量越来越大的服务器和存储解决方案等。数据中心正面临网络数据大量增长这一事实，很显然，即使10GbE速度也不够，因此，很多公司正在考虑采用速度更高的以太网来满足当前和未来的带宽需求，问题是采用25GbE、40GbE还是100GbE。本文将探讨在向更高速度迈进的过程中，对于要求成本和性能相对平衡的公司而言，为什么25GbE是最佳的以太网速度。

在25GbE IEEE标准化解决方案进入市场之前，数据中心一般通过聚合多个单通道10GbE网络物理层来升级到更高的链路速度。例如，一家公司可以聚合四个10GbE物理通道实现40GbE速度，或者聚合10个10GbE通道以运行100GbE速度。IEEE今后要标准化的速度是40GbE和100GbE，为公司提供了向更高速度转换的可选方案。在一对导线上，高速信号从10Gbps演进到25Gbps。这样，把四个25Gbps链路捆绑在一起可实现100Gbps链路。业界随后研究了将100GbE技术拆成四个独立的25GbE通道，为IEEE于2016年6月批准25GbE标准铺平了道路。

25GbE引入的解决方案具有增强计算和存储效率的优点，其长期成本结构相似，但数据量是10GbE的2.5倍。虽然40GbE和100GbE都进一步提高了带宽，但是综合考虑起来，这些解决方案比25GbE更昂贵而且功耗更高。因此，对于那些想从10GbE转换到更高以太网速度的公司，25GbE解决方案提供了带宽更高、速度更快的连接，当过渡到下一代网络时，相关的资金和运营支出要相对均衡一些。采用相同的铜缆和光纤，数据中心节省了这方面的开支，但进一步提高了性能，因此，25GbE是寻求更快、更智能和更经济连接的企业的理想选择。

25GbE更快

很明显，随着数据中心带宽需求的增长，更高的端口速度是高性能服务器应用程序的关键所在。如果数据中心的服务器不能以大容量的方式彼此通信或者与最终用户进行通信，那就达不到客户提高利用率的要求。迁移到25GbE不仅为公司提供了巨大的容量，而且公司能够根据需要很容易快速、经济高效地升级到更高的速度。使用25GbE，公司可以运行两个25GbE通道实现50GbE，或者运行四个通道实现100GbE，因此，迁移到25GbE后，未来也不会过时。 

此外，25GbE利用了数据在交换机层面的传输特性。数据不仅从服务器流向核心，而且在服务器之间流动，产生了东西向(本地)数据流。利用Clos网络——接入交换机和服务器以及主干交换机实现网状网全连接的一种网络，对25GbE进行优化以支持这种东西向数据流。通过采用单独的25GbE通道并将其扩展到主干交换机，网络连接更广，不再限于100GbE端口。

25GbE更智能

由于这么多的流量要通过网络传输，因此关键是要对其进行监控，以确保能够高效的分配带宽。开发出的下一代交换机能够发挥吞吐量更高的优势，但也要对其进行改进，进一步提高通过它们的数据流的可见性。数据中心运营商可以通过使用分析系统来处理智能交换架构并实现其可视化，从而能够精确的调整数据流在网络中的流动。分析技术使操作人员以可视化的方式实时了解网络怎样运行，并根据需要随时进行调整。尽管部署了更先进的网络，很多公司并没有正确地利用分析技术，使用不合适的手段来访问信息；分析技术使数据中心能够充分发挥其网络的最佳性能，实现投资效益最大化。

25GbE更经济

25GbE是比40GbE和100GbE等其他选择更经济高效的解决方案吗？答案在于它比较容易从现有网络系统进行过渡。25GbE电缆简化了从10GbE的迁移，如果公司想要从一个标准迁移到另一个，那么40GbE和100GbE会受到限制。与40GbE解决方案相比，25GbE单位带宽的成本更低，而端口密度更高。另一个要考虑的因素是占据了网络数据中心很大一部分成本的光器件；25GbE降低了这方面的成本，因此，其应用更加广泛。此外，以前需要多台设备才能完成的任务现在使用一台交换机即可，从而降低了交换机层面的成本。

图1.Clos网络结构图

图2.最近，市场上出现了让25GbE数据中心解决方案更优化、成本更低的交换机和以太网收发器。 

为了推动向25GbE的过渡，数据中心运营商要求半导体公司开发适用于25GbE的解决方案。Marvell最近发布的新交换机和以太网收发器，它提供了适用于25GbE而且成本效益较高的端到端解决方案。通过为25GbE提供技术支持，数据中心开始受益于25GbE标准，并满足了超连接行业不断增长的需求。

Nicholas（Nick）Ilyadis是Marvell投资组合和技术战略副总裁。他负责为以太网网络产品建立战略规划，这些产品包括汽车连接、网络交换、高速控制器和物理层收发器。他还涉足高性能处理器、企业WLAN、安全和存储。在加入Marvell之前，Ilyadis是Broadcom基础设施和网络部副总裁兼首席技术官。他曾在北电网络、海湾网络、数字设备公司和Itek光系统公司担任过高管和工程职位。Nick拥有电气工程硕士和学士学位。Ilyadis是IEEE的高级会员，也是计算机和通信协会会员。他目前拥有52项专利