Το Axiom Cloud κλιμακώνει τα υφάσματα διακομιστή HPE μέσω LINK-PP 100G-SR4

Καθώς τα σύγχρονα φόρτα εργασίας των επιχειρήσεων επεκτείνονται, η μετεγκατάσταση των fabrics διακομιστών κέντρων δεδομένων από 25G σε 100G έχει εξελιχθεί από μακροπρόθεσμο στόχο σε άμεση λειτουργική απαίτηση. Ωστόσο, η αντικατάσταση ολόκληρων οικοσυστημάτων υλικού ταυτόχρονα είναι σπάνια πρακτική, αναγκάζοντας τους μηχανικούς δικτύων να ενσωματώνουν απρόσκοπτα την υπάρχουσα υποδομή διακομιστών με fabrics μεταγωγέων υψηλής ταχύτητας επόμενης γενιάς.

Αντιμετωπίζοντας αυτές ακριβώς τις προκλήσεις στο φυσικό επίπεδο, ο ελβετικός πάροχος υπηρεσιών πληροφορικής Axiom Cloud αντιμετώπισε αυστηρά όρια εύρους ζώνης στις υπάρχουσες διεπαφές διακομιστών HPE 25G κατά τη σύνδεσή τους με νέες θύρες συγκέντρωσης 100G. Αναπτύσσοντας στρατηγικά συμβατές με πρότυπα θύρες. LINK-PP Με τις οπτικές μονάδες QSFP28-100G-SR4, η Axiom Cloud επέλυσε τις αναντιστοιχίες στις διεπαφές μεταξύ των διακομιστών, εξάλειψε την υποβάθμιση του σήματος στο φυσικό επίπεδο και μεγιστοποίησε την αξιοποίηση των θυρών του μπροστινού πίνακα — ενοποιώντας απρόσκοπτα τις υφές των διακομιστών της σε ένα κλιμακωτό, υψηλής απόδοσης δίκτυο κορμού.

Ιστορικό Έργου & Ζήτηση Υποδομής Πελατών

Καθώς η μετεγκατάσταση στο εταιρικό cloud επιταχύνεται σε ολόκληρη την Ελβετία, οι περιφερειακοί πάροχοι υπηρεσιών πρέπει να ευθυγραμμίζουν συνεχώς τη χωρητικότητα των φυσικών διακομιστών με το υψηλής πυκνότητας βασικό δίκτυο. Η διατήρηση εξαιρετικά χαμηλής καθυστέρησης και αδιάλειπτου χρόνου λειτουργίας σε περιβάλλοντα φιλοξενίας πολλαπλών μισθωτών απαιτεί μια ευέλικτη, κλιμακούμενη υποδομή φυσικού επιπέδου.

Οι επεκτεινόμενες υπηρεσίες διαχειριζόμενης φιλοξενίας για επιχειρήσεις της Axiom Cloud

Η Axiom Cloud παρέχει κρίσιμης σημασίας διαχειριζόμενη φιλοξενία, ιδιωτικά clusters cloud και περιβάλλοντα dedicated server σε εταιρικούς πελάτες σε όλη την Ελβετία. Η ταχεία υιοθέτηση εταιρικών εφαρμογών με μεγάλο όγκο δεδομένων έχει οδηγήσει σε απότομη αύξηση της πυκνότητας της κυκλοφορίας και των ταυτόχρονων αιτημάτων διασύνδεσης εντός των εγκαταστάσεων φιλοξενίας της. Η παροχή αυτών των διαχειριζόμενων υπηρεσιών βασίζεται σε αυστηρή σταθερότητα φυσικού επιπέδου για την ικανοποίηση αυστηρών συμφωνιών επιπέδου υπηρεσιών (SLA) και την αποτροπή της τοπικής υποβάθμισης της απόδοσης.

Για να υποστηρίξει τη συνεχή επέκταση των μισθωτών χωρίς να διακυβεύεται η απόδοση, το Axiom Cloud πρέπει να κλιμακώνει συνεχώς την πυκνότητα των διακομιστών και τη χωρητικότητα διασύνδεσης rack. Τα περιβάλλοντα φιλοξενίας υψηλής απόδοσης απαιτούν ένα υποκείμενο δίκτυο ικανό να απορροφά απότομες αυξήσεις στο φόρτο εργασίας χωρίς να προκαλεί συμφόρηση στις ουρές εισόδου/εξόδου. Κατά συνέπεια, η επέκταση του εταιρικού χαρτοφυλακίου κατέστησε αναγκαία μια στοχευμένη αναβάθμιση στην βασική αρχιτεκτονική rack-to-aggregation του παρόχου.

Αυξανόμενες απαιτήσεις εύρους ζώνης σε περιφερειακά κέντρα δεδομένων

Η κυκλοφορία δεδομένων στα περιφερειακά κέντρα δεδομένων της Axiom Cloud έχει αυξηθεί κατακόρυφα λόγω της πυκνής μετεγκατάστασης εικονικών μηχανών, της αναπαραγωγής βάσεων δεδομένων σε πραγματικό χρόνο και των αυτοματοποιημένων ρουτινών δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας εκτός τοποθεσίας. Οι υπάρχουσες συνδέσεις ανερχόμενης ζεύξης σε επίπεδο διανομής λειτουργούσαν συστηματικά κοντά στην μέγιστη χωρητικότητα, αφήνοντας ελάχιστο περιθώριο για απροσδόκητες εκρήξεις κυκλοφορίας. Αυτή η επίμονη πίεση εύρους ζώνης απειλούσε να αυξήσει την καθυστέρηση των πακέτων και να περιορίσει την ικανότητα του παρόχου να ενσωματώσει νέους εταιρικούς μισθωτές.

Η αναβάθμιση των διαδρομών κυκλοφορίας ανατολής-δύσης εντός του κέντρου δεδομένων κατέστη ζωτικής σημασίας για την εξάλειψη του κορεσμού των εσωτερικών συνδέσεων και τη διατήρηση προβλέψιμων χρόνων απόκρισης δικτύου. Οι παραδοσιακές συνδέσεις 25G που συνδέουν racks διακομιστών με διακόπτες συγκέντρωσης δεν μπορούσαν πλέον να επεξεργάζονται τις ταυτόχρονες ροές δεδομένων που παράγονται από clusters υπολογιστικής υψηλής πυκνότητας. Η επίλυση αυτών των περιορισμών εύρους ζώνης απαιτούσε μια δομημένη μετάβαση προς ένα οπτικό δίκτυο ραχοκοκαλιάς υψηλής πυκνότητας 100G.

Ορισμός Βασικών Στόχων για την Αναβάθμιση Υποδομών 100G

Ο πρωταρχικός στόχος της αναβάθμισης της υποδομής ήταν η μετάβαση του ιστού διασύνδεσης του κέντρου δεδομένων σε απόδοση γραμμικού ρυθμού 100G, προστατεύοντας παράλληλα πλήρως τις υπάρχουσες επενδύσεις σε υλικό διακομιστών HPE. Το Axiom Cloud χρειαζόταν μια στρατηγική ανάπτυξης που θα επέλυε τα σημεία συμφόρησης συσσωμάτωσης χωρίς να απαιτείται μια δαπανηρή, ανατρεπτική αντικατάσταση των λειτουργικών καρτών διασύνδεσης διακομιστή. Η διασφάλιση της απρόσκοπτης διαλειτουργικότητας πολλαπλών προμηθευτών μεταξύ νέων θυρών μεταγωγής 100G και παλαιών διακομιστών rack HPE καθιερώθηκε ως πρωταρχικό σημείο αναφοράς.

Επιπλέον, το έργο έδωσε προτεραιότητα στην αυστηρή οικονομική αποδοτικότητα και τη σταθερότητα της οπτικής σύνδεσης σε διαδρομές οπτικών ινών μικρής εμβέλειας. Η αρχιτεκτονική-στόχος έπρεπε να αξιοποιήσει ευέλικτη καλωδίωση breakout 100G σε 4x25G, επιτρέποντας σε μια ενιαία διεπαφή διακόπτη 100G να εξυπηρετεί αποτελεσματικά πολλαπλές θύρες διακομιστή 25G. Καθορίζοντας αυτές τις βασικές παραμέτρους, το Axiom Cloud διασφάλισε ότι η μετεγκατάσταση θα απέφερε άμεσα κέρδη στην απόδοση, δημιουργώντας παράλληλα μια βάση για μελλοντική κλιμάκωση δικτύου.

Στενώσεις στη μεταφορά παλαιών διακομιστών HPE 25G σε 100G

Η προσθήκη νέων διακοπτών 100G δημιούργησε άμεσες φυσικές προκλήσεις για τα υπάρχοντα rack διακομιστών της Axiom Cloud. Η ομάδα μηχανικών εντόπισε τρία ξεχωριστά σημεία συμφόρησης στο φυσικό επίπεδο που εμπόδιζαν τους παλαιούς διακομιστές HPE 25G να επιτύχουν την αναμενόμενη απόδοση στο νέο fabric 100G.

Όρια εύρους ζώνης σε υπάρχουσες διεπαφές διακομιστή 25G

Οι διακομιστές HPE ProLiant της Axiom Cloud βασίζονταν σε κάρτες δικτύου 25G SFP28 που λειτουργούσαν καλά για καθημερινές εργασίες. Ωστόσο, όταν η κίνηση των ενοικιαστών αυξήθηκε, ο χώρος σε αυτές τις μεμονωμένες συνδέσεις 25G εξαντλήθηκε γρήγορα.

Οι δοκιμές συστήματος αποκάλυψαν τρεις κύριους λόγους για τους οποίους οι υπάρχουσες θύρες διακομιστών 25G έφτασαν στα όριά τους:

• Κορεσμός θυρών: Οι συνδέσεις 25G λειτουργούσαν σε πλήρη ταχύτητα κατά τις ώρες αιχμής και δεν μπορούσαν να πάνε πιο γρήγορα.
• Υπερχείλιση buffer: Η μικρή μνήμη της κάρτας δικτύου γέμισε, αναγκάζοντας τα δεδομένα να περιμένουν.
• Διαμάχη στην κυκλοφορία: Τα νυχτερινά αντίγραφα ασφαλείας και η κυκλοφορία σε πραγματικό χρόνο συγκρούονταν στον ίδιο σύνδεσμο, προκαλώντας καθυστερήσεις στις ζωντανές υπηρεσίες.

Γεφυρώνοντας το παλαιότερο υλικό HPE 25G με νέες θύρες διακόπτη 100G

Τα νέα κεντρικά switches χρησιμοποιούσαν μεγάλες θύρες 100G QSFP28, αλλά οι διακομιστές HPE είχαν μόνο μικρότερες θύρες 25G SFP28. Η άμεση σύνδεση αυτών των δύο διαφορετικών τύπων υλικού ήταν φυσικά αδύνατη χωρίς μια σαφή στρατηγική γεφύρωσης.

Η αντικατάσταση όλων των καρτών δικτύου διακομιστών ήταν υπερβολικά ακριβή και ανατρεπτική για τους ενεργούς πελάτες. Η Axiom Cloud χρειαζόταν έναν απλό τρόπο να χωρίσει μια θύρα διακόπτη 100G σε τέσσερα κανάλια 25G για να συνδέσει τους διακομιστές ομαλά.

Ξεπερνώντας τη συμφόρηση ανοδικής ζεύξης και την απώλεια πακέτων σε επίπεδα συσσωμάτωσης

Η κίνηση από πολλαπλούς διακομιστές 25G κατέκλυζε τις συνδέσεις του κύριου διακόπτη κατά τις ώρες αιχμής. Οι παλιές συνδέσεις δικτύου δεν μπορούσαν να διαγράψουν δεδομένα αρκετά γρήγορα, δημιουργώντας κυκλοφοριακή συμφόρηση στην κορυφή κάθε rack.

Η ζωντανή παρακολούθηση δικτύου ανέδειξε τρία σημαντικά προβλήματα που προκαλούνται από αυτήν την συμφόρηση ανοδικής ζεύξης:

• Απώλεια πακέτων: Τα υπερπληρωμένα buffer του διακόπτη προκάλεσαν απώλεια δεδομένων κατά τη διάρκεια αιχμών κυκλοφορίας.
• Υψηλότερη καθυστέρηση: Τα δεδομένα στην ουρά επιβράδυναν τους χρόνους απόκρισης των εφαρμογών για τους χρήστες.
• Ανομοιόμορφα φορτία: Μερικά καλώδια δικτύου μετέφεραν υπερβολική κίνηση, ενώ άλλα παρέμειναν υποχρησιμοποιημένα.

Λύνοντας την Πρόκληση Σύνδεσης 100G με LINK-PP LQ-M85100-SR4C

Το Axiom Cloud επέλεξε το LINK-PP Οπτικός πομποδέκτης LQ-M85100-SR4C 100G QSFP28 για την επίλυση της ασυμφωνίας διεπαφής με τον διακομιστή και της εξάντλησης των θυρών του μπροστινού πίνακα. Αυτή η λύση πομποδέκτη 100GBASE-SR4 παρείχε την ακριβή πυκνότητα διασύνδεσης που απαιτούνταν για τη γεφύρωση νέων διακοπτών υψηλής ταχύτητας με παλαιότερους διακομιστές HPE 25G χωρίς σπατάλη χωρητικότητας διακοπτών.

Οπτικές προδιαγραφές του προτύπου 100GBASE-SR4

Η μονάδα LQ-M85100-SR4C QSFP28 100GBASE-SR4 λειτουργεί σε τέσσερα ανεξάρτητα οπτικά κανάλια 25Gbps χρησιμοποιώντας λέιζερ VCSEL 850nm μέσω μιας πολυτροπικής διεπαφής MPO-12. Χρησιμοποιώντας αυτήν την παράλληλη αρχιτεκτονική, μια ενιαία θύρα διακόπτη 100G QSFP28 χωρίζεται σε τέσσερις αποκλειστικές συνδέσεις 25G μέσω ενός καλωδίου διασύνδεσης MPO-to-4xLC. Αυτός ο εγγενής σχεδιασμός διασύνδεσης επέτρεψε στην Axiom Cloud να συνδέσει τέσσερις μεμονωμένους διακομιστές HPE 25G σε μία ενιαία θύρα διακόπτη 100G, μεγιστοποιώντας την απόδοση της θύρας διακόπτη.

Ενώ οι μεμονωμένοι διακομιστές παρέμειναν σε σταθερές συνδέσεις 25G, η ενοποίηση τεσσάρων συνδέσεων διακομιστών σε μία θύρα μεταγωγής 100G αύξησε σημαντικά τη συνολική πυκνότητα θυρών rack. Αυτή η υψηλότερη πυκνότητα απελευθέρωσε σημαντικά τη χωρητικότητα των θυρών του μπροστινού πίνακα για μελλοντική επέκταση rack χωρίς να αλλάξει η υπάρχουσα διαμόρφωση upstream uplink.

Απρόσκοπτη διαλειτουργικότητα υλικού με διακομιστές HPE Rack

Για να αποτρέψετε σφάλματα αναγνώρισης θύρας από την πλευρά του διακομιστή, LINK-PP Διαμόρφωσε το υλικολογισμικό LQ-M85100-SR4C για πλήρη συμβατότητα με τους διακομιστές HPE ProLiant και τα συστήματα κεντρικών διακοπτών. Η ενσωματωμένη ψηφιακή διαγνωστική παρακολούθηση (DDM) επιτρέπει την παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο της οπτικής ισχύος Rx/Tx, της θερμοκρασίας λειτουργίας, του ρεύματος πόλωσης λέιζερ και της τάσης τροφοδοσίας απευθείας από την κονσόλα διαχείρισης δικτύου.

Αυτή η ενσωμάτωση σε επίπεδο υλικού εγγυάται σταθερή ακεραιότητα σήματος και στα τέσσερα κανάλια breakout 25G. Εξαλείφοντας τις οπτικές αναντιστοιχίες και τις αιχμές σφαλμάτων bit στις θύρες διακομιστή 25G, το Axiom Cloud μείωσε τις αναμεταδόσεις σφαλμάτων bit σε επίπεδο σύνδεσης (διορθώσεις FEC), γεγονός που ελαχιστοποίησε τις περιττές αιχμές καθυστέρησης και σταθεροποίησε τους χρόνους απόκρισης για εφαρμογές-πελάτες σε πραγματικό χρόνο υπό παρατεταμένα φορτία υψηλής απόδοσης.

Οικονομικά αποδοτική συνδεσιμότητα μικρής εμβέλειας μέσω πολυτροπικής οπτικής ίνας

Σχεδιασμένο για συνδέσεις κέντρων δεδομένων εντός rack, το πρότυπο 100GBASE-SR4 υποστηρίζει αποστάσεις μετάδοσης έως 70 μέτρα σε OM3 και 100 μέτρα σε οπτική ίνα πολλαπλών λειτουργιών OM4. Η αξιοποίηση της υπάρχουσας καλωδίωσης OM4 εντός των rack διακομιστών επέτρεψε στην Axiom Cloud να αποφύγει το υψηλό κόστος αντικατάστασης των φυσικών ινών με υποδομή μονής λειτουργίας.

Αυτή η προσέγγιση βραχείας εμβέλειας παρείχε έναν οικονομικό τρόπο εκσυγχρονισμού του δικτύου rack, διατηρώντας παράλληλα λειτουργικούς διακομιστές HPE 25G σε λειτουργία. Ενώ οι πομποδέκτες SR4 επέλυσαν τους περιορισμούς φυσικού επιπέδου και πυκνότητας θύρας, η δημιουργία αυτής της σταθερής φυσικής βάσης προετοιμάζει το δίκτυο για ρύθμιση buffer υψηλότερου επιπέδου για τη διαχείριση υπολειπόμενων μικρο-εκρήξεων.

Επιχειρησιακή Εκτέλεση της Μετάβασης από 25G σε 100G

Το Axiom Cloud εκτέλεσε ένα δομημένο, σταδιακό σχέδιο ανάπτυξης για την ενσωμάτωση του LINK-PP Πομποδέκτες 100G-SR4 χωρίς να προκαλούνται απροσδόκητες διακοπές υπηρεσιών για τους ενεργούς ενοικιαστές φιλοξενίας. Η επιχειρησιακή ανάπτυξη επικεντρώθηκε στη συστηματική καλωδίωση φυσικού rack, στην επαλήθευση οπτικής σύνδεσης σε πραγματικό χρόνο και σε διεξοδικούς ελέγχους συμβατότητας υλικού σε όλους τους παλαιότερους κόμβους διακομιστών HPE.

Εγκατάσταση σταδιακής μονάδας και καλωδίωση rack

Για την ελαχιστοποίηση του λειτουργικού κινδύνου, οι μηχανικοί ανάπτυξης προγραμμάτισαν την εγκατάσταση του υλικού κατά τη διάρκεια των παραθύρων συντήρησης εκτός αιχμής σε όλες τις σειρές του κέντρου δεδομένων-στόχου. Η ομάδα εγκατέστησε το LINK-PP Μονάδες LQ-M85100-SR4C στους διακόπτες ToR υψηλής πυκνότητας και σύνδεσαν καλώδια breakout MPO-σε-4xLC απευθείας σε τέσσερις ξεχωριστές θύρες 25G SFP28 σε κοντινούς διακομιστές HPE ProLiant.

Η οργάνωση των φυσικών ινών με κατάλληλα χειριστήρια ακτίνας κάμψης και χρωματικά κωδικοποιημένα σκέλη διακλάδωσης απέτρεψε την ακαταστασία των καλωδίων μέσα σε racks διακομιστών υψηλής πυκνότητας. Αυτή η συστηματική προσέγγιση καλωδίωσης βελτίωσε την αντιστοίχιση φυσικών καναλιών, διασφαλίζοντας ότι κάθε σύνδεσμος διακομιστή 25G αντιστοιχίστηκε σωστά στην καθορισμένη λωρίδα QSFP28 στον διακόπτη συσσωμάτωσης.

Έλεγχοι ποιότητας σήματος και διαγνωστικά σύνδεσης

Μετά την φυσική εγκατάσταση, η ομάδα μηχανικών διεξήγαγε αυστηρούς διαγνωστικούς ελέγχους φυσικής στρώσης για να επαληθεύσει την οπτική ακεραιότητα πριν από την εκκαθάριση των συνδέσμων για την κυκλοφορία παραγωγής. Η διαδικασία επικύρωσης κάλυψε τα επίπεδα οπτικής ισχύος, τα ποσοστά σφάλματος FEC και τη σταθερότητα της θερμοκρασίας για να διασφαλίσει τη μακροπρόθεσμη λειτουργική αξιοπιστία.

Ο ακόλουθος πίνακας περιγράφει τις βασικές διαγνωστικές παραμέτρους που παρακολουθούνται κατά την επικύρωση πεδίου και τη λειτουργική τους σημασία για τις ζεύξεις διακλάδωσης 25G-σε-100G:

Έλεγχοι Συμβατότητας και Διαλειτουργικότητας Διακομιστών HPE

Η τελική φάση εκτέλεσης περιελάμβανε αυστηρούς ελέγχους συμβατότητας υλικού μεταξύ των LINK-PP 100G-SR4 οπτικοί πομποδέκτες, λειτουργικά συστήματα διακόπτη ToR και λογισμικό διαχείρισης HPE ProLiant iLO. Τα προφίλ αναγνώρισης υλικολογισμικού πομποδέκτη επαληθεύτηκαν για να επιβεβαιωθεί ότι οι κάρτες δικτύου διακομιστών HPE αναγνώρισαν εγγενώς τα κανάλια διαφυγής 25G χωρίς να ενεργοποιήσουν προειδοποιήσεις υλικού τρίτων ή flaps σύνδεσης.

Οι συνεχείς δοκιμές αντοχής σε συνθήκες προσομοίωσης αιχμής επιβεβαίωσαν σταθερή αυτόματη διαπραγμάτευση σύνδεσης και μηδενικές πτώσεις πλαισίων με διόρθωση σφαλμάτων προς τα εμπρός (FEC). Ολοκληρώνοντας αυτούς τους ελέγχους συμβατότητας, η Axiom Cloud επαλήθευσε ότι η αναβάθμιση φυσικού επιπέδου έλυσε πλήρως την προηγούμενη αστάθεια σύνδεσης, διατηρώντας παράλληλα πλήρη λειτουργική ορατότητα σε όλη την υποδομή του διακομιστή της.

Αποτελέσματα Έργου και Επεκτασιμότητα Δικτύου

Με την ανάπτυξη LINK-PP Με τις μονάδες οπτικού πομποδέκτη LQ-M85100-SR4C 100G-SR4, η Axiom Cloud εκσυγχρόνισε με επιτυχία το δίκτυο διακομιστών της, τετραπλασιάζοντας την πυκνότητα διασύνδεσης rack, προστατεύοντας παράλληλα πλήρως τις λειτουργικές επενδύσεις της σε διακομιστές HPE 25G. Η αρχιτεκτονική breakout μεγιστοποίησε την απόδοση των θυρών μεταγωγής και εξάλειψε την υποβάθμιση του σήματος στο φυσικό επίπεδο, δημιουργώντας μια σταθερή βάση για μελλοντική κλιμάκωση δικτύου και ρύθμιση buffer υψηλότερου επιπέδου. Αυτή η οικονομικά αποδοτική μετάβαση έλυσε το πρόβλημα της εξάντλησης των θυρών του μπροστινού πίνακα και εξασφάλισε προβλέψιμη απόδοση σε όλα τα rack των περιφερειακών κέντρων δεδομένων.

Αυτό το έργο αποδεικνύει ότι οι οπτικοί πομποδέκτες υψηλής πυκνότητας, συμβατοί με τα πρότυπα, μπορούν να γεφυρώσουν τις αναντιστοιχίες υλικού μεταξύ γενεών χωρίς να απαιτούνται δαπανηρές αντικαταστάσεις διακομιστών. Για να ανακαλύψετε αξιόπιστους οπτικούς πομποδέκτες υψηλής διαλειτουργικότητας για τη μετεγκατάσταση του κέντρου δεδομένων σας, επισκεφθείτε τη διεύθυνση LINK-PP Επίσημο κατάστημα.