データセンターの25G、50G、100Gテクノロジのチュートリアル

クラウドコンピューティングの台頭とデータセンターの拡張は、最新のイーサネット速度のアップグレードを推進しており、クラウドベースの大きなデータはオペレータの作業負荷を増加させています。このニーズを満たすために、既存のインフラストラクチャと並行して帯域幅機能を追加することによってデータセンターを拡張します。25Gおよび100Gイーサネット展開の急速な成長は、この傾向の証拠であると予想されます。

増大するデータ負荷に対処するため、業界最大の長距離クラウド企業は、コアネットワークデータセンター事業者と共に100Gイーサネットアーキテクチャを使用するように移行しました。しかし、ほとんどの事業者は、10Gネットワークでは作業負荷を徐々に改善する必要があるだけなので、100Gまたは40Gの場合でもサーバー接続には過剰な拡張があると考えています。つまり、40Gと100Gのイーサネットが導入されていますが、25Gと50Gのイーサネットは、データセンター内で共通の選択理由の1つです。以下では、25Gが40Gよりもこれらのアプリケーションに適している理由を簡単に説明します。

最新のイーサネット帯域幅技術のいくつかは、新しい高速度を設定するようには設計されていませんが、そのようなネットワークプロトコルを近隣の市場、特にデータセンター市場に押し込むようになっています。以下では、それぞれ25G、50G、100Gを導入して具体的な理由を紹介します。

25G

25Gイーサネットの公式IEEE 802.3ドラフト規格は、最終的に2016年に完了します（図1参照）。クラウドデータセンターのサーバを対象としています。これは、10Gおよび100Gイーサネット・コンポーネントの再利用性のため、比較的短期間です。

図1：イーサネット標準の開発計画

40Gと100Gはすでに存在しますが、なぜ25Gを使用するのですか？これは、一部のオペレータにとっては紛らわしいものです。その答えは、アーキテクチャとパフォーマンスの要件にあります。既存の100G標準ネットワークシステムは、それぞれ25Gbpsの帯域幅を持つ4つのリンクで構成されています。この4対1の比率は、サーバを25Gスイッチに接続してから100Gアップリンクにマージすることと同等で、ネットワーク事業者がデータセンターをより簡単に拡張できるように支援します。

同様に、40Gイーサネットは4つの10Gイーサネットリンクで構成されています。しかしイーサネットアライアンスの会長であるJohn D'Ambrosiaによれば、多くのデータセンターで10Gを超えるサーバが採用されています。そのため、複数のチップベンダーが25Gシリアル/デシリアライザを提供しています。これにより、25G、50G、および100Gイーサネットの帯域幅集約がより便利になるだけでなく、ボリュームに起因するコストも削減されます。

50グラム

50Gイーサネット（約2018年〜2020年）のIEEE標準を実装する期間はまだありますが、多くの業界提携で2016年に製品が登場する予定です。25Gテクノロジと同様に、50Gイーサネット技術は次の高速ソリューションになりますサーバーとデータセンターを接続します。アナリストのDell'Oro氏によると、サーバーと高性能フラッシュストレージシステムは今後数年間で25G以上の容量を必要とするだろう。

25G / 50Gイーサネット・アライアンスは、これらの高速化されたイーサネット技術を迅速に提供するために、25Gおよび50Gイーサネット仕様のロイヤルティを排除し、すべてのデータセンターエコシステムベンダーに開放されています。

既存の100Gネットワークの25Gコンポーネントを再利用することで、50Gの実装コストを削減できます。たとえば、25G配線のコスト構造は10Gと同じですが、その性能は2.5倍です。同様に、50Gのコストは40Gの半分のコストですが、パフォーマンスを25％向上させることができます。

100グラム

数百キロメートルから数千キロメートルに及ぶ長距離キャリアネットワークでは、100Gイーサネットの展開が拡大し続けます。

しかし、新しい業界コンソーシアムの情報によれば、100Gアーキテクチャはもう一つの優れた市場の代替手段となるでしょう。100G CLR4インテルとアリスタネットワークス率いるアライアンスは、100Gが100メートルから2キロに及ぶ大規模な「非常に大きい」データセンターに接続するための理想的であると考えています。

他の企業も、データセンター用の代替100G実装を探しています。アバゴ・テクノロジーズは、CWDM4 MSA Industry Allianceに加盟しました。このアライアンスは、2kmのデータセンター・アプリケーション内の低コスト100G光インターフェースの共通仕様を定義するよう設計されています。ネットワークインフラストラクチャが100Gのデータレートに移行すると、データセンターには長距離高密度の100G組み込み光接続が必要になります。MSAは、粗波長分割多重（CWDM）技術を使用して4つの25Gシングルモードファイバ（SMF）リンクチャネルを提供します。同様に、RanovusとMellanox Technologiesが主催するOpenOptics MSA組織は、2kmと100Gをサポートするデータセンターの開発にも注力します。

これまで、速度の向上はほとんどのネットワークコンポーネントの開発を促進しました。現在、クラウドを流れる大量のデータに対処するためには、コスト効率の高いソリューションを見つけるために、企業は速度と再利用技術のバランスをとる必要があります。