10GB SFP+ 트랜시버로 과도한 트래픽 처리

 

교통 부하가 계속 증가하는 이유

 

중간 규모 네트워크를 관리하는 사람이라면 누구나{0}}사용률 그래프가 해마다 상승하는 것을 목격할 수 있습니다. 가상화의 무질서한 확장, 클라우드-기본 작업 부하, 데이터 볼륨이 팽창하는 동안 백업 기간 단축-이 모든 것이 복합적으로 발생합니다. 1G 백본이 "충분하다"고 생각하는 순간 VM 마이그레이션 이벤트나 스토리지 복제 작업은 그렇지 않다는 것을 증명합니다.

업무 시간 동안 집계 업링크가 90% 유지되는 네트워크를 본 적이 있습니다. 이는 트래픽 급증이 아닙니다. 그게 화요일이에요.

데이터 센터 내부의 트래픽 패턴이 동{0}}서쪽으로 이동하면서 상황이 더욱 악화됩니다. 전통적인 North{2}}South 흐름을 사용하면 최소한 대역폭을 에지에 집중할 수 있습니다. 동-서? 모든 서버 랙에는 이웃 서버에 대한 두꺼운 파이프가 필요합니다. 클러스터된 데이터베이스 간에 테라바이트를 이동하거나 여러 노드에서 분산 ML 교육 작업을 실행하는 경우 ToR 스위치 간의 단일 1G 링크는 연결을 끊지 않습니다. 그만큼10GB SFP+ 트랜시버여기에 자연스럽게 맞습니다.{0}}SR 광학 장치를 OM3 실행의 각 끝에 연결하면 두 번 생각할 필요 없이 300미터에 걸쳐 10Gbps를 얻을 수 있습니다.

 

귀하의 광섬유 공장에 광학 장치를 일치시키십시오

그 다음에는 40km 도달 거리를 위한 10GBASE-ER이 있고, 80km를 추진하는 Cisco-독점 ZR 변형이 있습니다. 이는 서비스 제공업체 전송 및 장거리-기업 WAN에 중요합니다. 대부분의 기업 네트워크는 이를 건드리지 않지만 필요할 때 존재합니다.

직접-접착 구리(DAC) 및 활성 광 케이블(AOC)은 단거리 랙 연결을 위한 옵션을 완성합니다.- DAC Twinax는 저렴하고 7미터 미만에서도 잘 작동합니다. AOC는 더 나은 굽힘 반경으로 이를 100m까지 확장하고 EMI 문제는 없습니다.-구리 혼선이 문제가 되는 조밀한 케이블링 환경에서 편리합니다.

 

DOM: 필요할 때까지 모두가 무시하는 기능

 

디지털 광학 모니터링은 지속적으로 간과되고 있습니다. SFF-8472 사양은 10gb sfp+ 트랜시버 모듈에 실시간 원격 측정 기능을 구축했습니다. 즉, 광 전력, 바이어스 전류, 온도, 공급 전압을 전송 및 수신합니다. 모두 2선 직렬 인터페이스를 통해 액세스할 수 있습니다.

대부분의 관리되는 스위치는 이러한 값을 자동으로 폴링합니다. NMS에서 임계값을 설정하고 레이저 성능이 저하되거나 광섬유가 꼬이기 전에 경고를 받을 수 있습니다. 케이블 트레이에 있는 부서진 패치 코드에 대한 간헐적인 링크를 추적한 적이 있습니다.-DOM은 HVAC가 시작되고 오버헤드가 진동할 때마다 수신 전력이 3dBm씩 변동하는 것을 보여주었습니다. 이러한 측정항목이 없었다면 진단하는 데 몇 주가 걸렸을 것입니다.

문제? 많은 엔지니어들은 무언가가 이미 손상될 때까지 DOM 데이터를 확인하지 않습니다. 광학 원격 측정을 모니터링 스택에 통합하면-Prometheus, LibreNMS 등 실행 중인 모든 것이-용량 계획 중에도 이점을 얻을 수 있습니다. 각 링크에서 소모되는 광학 예산의 양을 정확히 확인할 수 있습니다.

 

 

공급업체 잠금-인 및 호환성 게임

 

여기서 상황이 실망스러워집니다.

Cisco, Juniper, Arista와 같은 OEM은 스위치가 부팅 시 확인하는 특정 공급업체 코드를 사용하여 브랜드 광학 장치를 프로그래밍하는 경우가 많습니다. FS.com, 10Gtek, Finisar 또는 Flexoptix의 타사-트랜시버는 일반적으로 잘 작동하고 OEM 가격의 일부에 불과하지만{4}}"지원되지 않는 서비스-트랜시버" 명령을 활성화하거나 EEPROM을 플래시하여 예상 공급업체 ID와 일치시켜야 할 수도 있습니다.

호환성은 호스트 장치에만 국한되는 것이 아닙니다. 일치하는 표준 준수가 필요합니다. 전기 인터페이스용 SFF-8431, SFP+ 속도 선택용 SFF-8432, 10GbE용 IEEE 802.3ae. 다양한 공급업체의 모듈을 혼합하는 것은 일반적으로 파이버 링크를 통해 작동합니다. 광학 사양은 누가 각 끝을 만들었는지 상관하지 않습니다. 그러나 약간 다른 수신기 감도 사양으로 인해 일치하는 광학 장치에서 잘 작동하는 한계 링크에서 비트 오류가 발생하는 극단적인 경우가 있었습니다.

대량 구매하기 전에 테스트해 보세요. 샘플을 얻고, 부하가 걸린 상태에서 일주일 동안 실행하고, DOM 통계를 확인하고, 인프라 양쪽과 제대로 협상하는지 확인하세요.

 

실제로 작동하는 배포 패턴

 

여러 번 구현한 시나리오를 설명하겠습니다.

건물 A에 메인 데이터 센터가 있고 건물 B와 C에 부서별 서버실이 약 200m 떨어진 3개{0}} 건물 캠퍼스입니다. 레거시 네트워크는 건물 간 광케이블 백본을 갖춘 모든 곳에서 1G였습니다. 사용자들은 느린 파일 공유, VDI 세션 지연, 밤마다 백업이 초과 실행되는 것에 대해 불만을 토로했습니다.

수정 사항: 건물 A의 코어 스위치가 10G SFP+ 모델로 업그레이드되었습니다. 기존 단일-모드 실행을 통해 10GBASE-LR을 통해 다시 연결된 B 및 C의 집계 스위치. 액세스 스위치는 사용자 포트에 대해 1G로 유지되었지만 SR 광학 및 짧은 OM3 점퍼를 사용하여 10G에서 집계로 업링크되었습니다. 10GB sfp+ 트랜시버 투자 비용은 모듈과 몇 가지 새로운 스위치를 포함하여 약 15,000달러 정도였으며 모든 케이블을 다시 연결하거나 25G로 바로 전환하는 것보다{14}}훨씬 저렴했습니다.

결과: 백업 기간이 60% 단축되었습니다. VDI 응답성이 눈에 띄게 향상되었습니다. 네트워크에 다시 헤드룸이 생겼습니다.

 

10G가 더 이상 충분하지 않을 때

 

보세요, 10Gbps는 무한 대역폭이 아닙니다. vSAN 트래픽을 수행하는 16개의 노드가 있는 하이퍼컨버지드 클러스터를 실행하거나 수백 개의 코어에 걸쳐 MPI 워크로드를 푸시하는 HPC 환경을 실행하는 경우 10G 링크는 빠르게 포화됩니다. 25G SFP28, 40G QSFP+ 및 100G QSFP28이 여기에 해당됩니다.

하지만 대부분의 기업 네트워크에서는 -내가 다룬 배포의 80% 정도-10G가 최적의 장소로 남아 있습니다. 광학 장치는 성숙하고 가격은 일반 상품 수준으로 떨어졌으며 스위치 포트 밀도는 우수하고 전력 소비는 합리적으로 유지됩니다. SFP+ 모듈은 2~4W를 소비하고 더 뜨겁게 실행될 수 있는 10GBASE-T 포트에 비해 일반적으로 1W 미만의 전력을 소비합니다.

 

온도 범위 및 산업 변형

 

마무리

 

10GB sfp+ 트랜시버는 매력적인 기술이 아닙니다. 2000년대 중반부터 출시되어 여러 세대에 걸쳐 개선되고 상호 운용성 수준으로 표준화되었습니다. 그러나 이러한 성숙도 덕분에 전 세계 수천 개의 기업 네트워크에서 대용량 트래픽을 안정적으로 처리할 수 있습니다. 대역폭 문제를 해결하기 위해 최첨단 하드웨어가 필요한 것은 아닙니다. 광섬유에 적합한 광학 장치가 필요하고, 제대로 모니터링되고, 실제 트래픽 흐름과 일치하는 토폴로지에 배포되어야 합니다.

계획 작업을 미리 수행합니다. 평판이 좋은 공급업체로부터 고품질 모듈을 구입하십시오. DOM 측정항목을 살펴보세요. 그리고 10G가 충분하지 않을 경우 25G로의 업그레이드 경로는 동일한 기본 플레이북을 사용합니다.