A medida que las cargas de trabajo empresariales modernas se expanden, la migración de las redes de servidores de los centros de datos de 25G a 100G ha pasado de ser un objetivo a largo plazo a un requisito operativo inmediato. Sin embargo, reemplazar ecosistemas de hardware completos de una sola vez rara vez es práctico, lo que obliga a los ingenieros de red a integrar sin problemas la infraestructura de servidores existente con las redes de conmutación de alta velocidad de próxima generación.
Para abordar estos desafíos específicos de la capa física, el proveedor suizo de servicios de TI Axiom Cloud se enfrentó a severas limitaciones de ancho de banda en las interfaces de servidor HPE de 25G existentes al conectarlas a nuevos puertos de agregación de 100G. Mediante el despliegue estratégico de estándares compatibles LINK-PP Mediante los módulos ópticos QSFP28-100G-SR4, Axiom Cloud resolvió las discrepancias en la interfaz orientada al servidor, eliminó la degradación de la señal en la capa física y maximizó la utilización de los puertos del panel frontal, unificando a la perfección sus redes de servidores en una red troncal escalable y de alto rendimiento.
Antecedentes del proyecto y requisitos de infraestructura del cliente
A medida que la migración a la nube empresarial se acelera en Suiza, los proveedores de servicios regionales deben alinear continuamente la capacidad de los servidores físicos con una infraestructura de red central de alta densidad. Mantener una latencia ultrabaja y un tiempo de actividad ininterrumpido en entornos de alojamiento multiusuario requiere una infraestructura de capa física ágil y escalable.
Axiom Cloud amplía sus servicios de alojamiento gestionado para empresas.
Axiom Cloud ofrece alojamiento gestionado de misión crítica, clústeres de nube privada y entornos de servidores dedicados a clientes empresariales en toda Suiza. La rápida adopción de aplicaciones empresariales con gran volumen de datos ha provocado un fuerte aumento en la densidad del tráfico y las solicitudes de interconexión simultáneas en sus centros de datos. La prestación de estos servicios gestionados depende de una estricta estabilidad de la capa física para cumplir con los rigurosos acuerdos de nivel de servicio (SLA) y evitar la degradación localizada del rendimiento.
Para respaldar la expansión continua de clientes sin comprometer el rendimiento, Axiom Cloud debe escalar constantemente la densidad de servidores y la capacidad de interconexión de racks. Los entornos de alojamiento de alto rendimiento requieren una infraestructura de red subyacente capaz de absorber picos repentinos de carga de trabajo sin generar cuellos de botella en las colas de E/S. Por consiguiente, la expansión de su cartera empresarial hizo necesaria una actualización específica de la arquitectura central de rack a agregación del proveedor.
Aumento de las necesidades de ancho de banda en los centros de datos regionales
El movimiento de datos entre los centros de datos regionales de Axiom Cloud se ha disparado debido a la migración intensiva de máquinas virtuales, la replicación de bases de datos en tiempo real y las rutinas automatizadas de copias de seguridad externas. Los enlaces ascendentes de la capa de distribución existentes operaban habitualmente cerca de su capacidad máxima, lo que dejaba un margen mínimo para picos de tráfico inesperados. Esta presión constante sobre el ancho de banda amenazaba con aumentar la latencia de los paquetes y limitar la capacidad del proveedor para incorporar nuevos clientes empresariales.
La mejora de las rutas de tráfico este-oeste dentro del centro de datos se volvió crucial para eliminar la saturación de los enlaces internos y mantener tiempos de respuesta de red predecibles. Los enlaces tradicionales de 25G que conectaban los racks de servidores con los conmutadores de agregación ya no podían procesar los flujos de datos simultáneos generados por los clústeres de computación de alta densidad. Para solucionar estas limitaciones de ancho de banda, fue necesaria una migración estructurada hacia una red troncal óptica de alta densidad de 100G.
Definición de los objetivos principales para la actualización de la infraestructura de 100G.
El objetivo principal de la actualización de la infraestructura era migrar la interconexión del centro de datos a un rendimiento de línea de 100 Gbps, protegiendo al mismo tiempo las inversiones existentes en hardware de servidores HPE. Axiom Cloud necesitaba una estrategia de implementación que resolviera los cuellos de botella de agregación sin requerir un reemplazo costoso y disruptivo de las tarjetas de interfaz de los servidores operativos. Garantizar una interoperabilidad fluida entre múltiples proveedores, incluyendo los nuevos puertos de conmutación de 100 Gbps y los servidores en rack HPE heredados, se estableció como un criterio fundamental.
Además, el proyecto priorizó la eficiencia de costos y la estabilidad del enlace óptico en tendidos de fibra multimodo de corto alcance. La arquitectura objetivo debía aprovechar el cableado flexible de 100G a 4x25G, lo que permitiría que una sola interfaz de conmutador de 100G dirigiera de manera eficiente múltiples puertos de servidor de 25G. Al establecer estos parámetros clave, Axiom Cloud garantizó que la migración proporcionaría mejoras inmediatas en el rendimiento, al tiempo que sentaría las bases para la futura escalabilidad de la red.
Problemas al migrar servidores HPE heredados de 25G a 100G.
La incorporación de nuevos conmutadores de 100G generó de inmediato problemas físicos en los racks de servidores actuales de Axiom Cloud. El equipo de ingeniería identificó tres cuellos de botella distintos en la capa física que impedían que los servidores HPE de 25G obsoletos alcanzaran el rendimiento esperado en la nueva red de 100G.
Límites de ancho de banda en las interfaces de servidor de 25G existentes
Los servidores HPE ProLiant de Axiom Cloud utilizaban tarjetas de red SFP28 de 25G que funcionaban correctamente para las tareas diarias. Sin embargo, cuando el tráfico de los usuarios aumentaba bruscamente, estos enlaces únicos de 25G se quedaban rápidamente sin capacidad.
Las pruebas del sistema revelaron tres razones principales por las que los puertos de servidor de 25G existentes alcanzaron sus límites:
- Saturación de puertos: Los enlaces de 25G funcionaron a máxima velocidad durante las horas pico y no podían ir más rápido.
- Desbordamiento de búfer: La pequeña memoria de la tarjeta de red se llenó, lo que provocó que los datos tuvieran que esperar.
- Congestión de tráfico: Las copias de seguridad nocturnas y el tráfico en tiempo real chocaron a través del mismo enlace, lo que provocó retrasos en los servicios en directo.
Conectando el hardware HPE heredado de 25G con los nuevos puertos de conmutación de 100G.
Los nuevos conmutadores centrales utilizaban puertos QSFP28 de 100G de gran capacidad, pero los servidores HPE solo disponían de puertos SFP28 de 25G, más pequeños. Conectar directamente estos dos tipos de hardware tan diferentes era físicamente imposible sin una estrategia de interconexión bien definida.
Reemplazar todas las tarjetas de red de los servidores resultaba demasiado costoso y perjudicial para los clientes activos. Axiom Cloud necesitaba una forma sencilla de dividir un puerto de conmutador de 100 Gbps en cuatro canales de 25 Gbps para conectar los servidores sin problemas.
Cómo superar la congestión del enlace ascendente y la pérdida de paquetes en las capas de agregación
El tráfico proveniente de múltiples servidores de 25G saturó las conexiones del conmutador principal durante las horas pico. Los enlaces de red antiguos no podían procesar los datos con la suficiente rapidez, lo que provocó atascos en la parte superior de cada rack.
La monitorización en tiempo real de la red puso de manifiesto tres problemas importantes causados por esta congestión en el enlace ascendente:
- Paquetes descartados: La sobrecarga de los búferes del conmutador provocó la pérdida de datos durante los picos de tráfico.
- Mayor latencia: Los datos en cola ralentizaron los tiempos de respuesta de la aplicación para los usuarios.
- Cargas desiguales: Algunos cables de red soportaban demasiado tráfico, mientras que otros permanecían infrautilizados.
Resolviendo el desafío del enlace de 100G con LINK-PP LQ-M85100-SR4C
Axiom Cloud seleccionó el LINK-PP El transceptor óptico LQ-M85100-SR4C 100G QSFP28 resuelve la incompatibilidad de la interfaz orientada al servidor y el agotamiento de los puertos del panel frontal. Esta solución de transceptor 100GBASE-SR4 proporciona la densidad de salida exacta necesaria para conectar los nuevos conmutadores de alta velocidad con los servidores HPE 25G heredados sin desperdiciar capacidad del conmutador.
Especificaciones ópticas del estándar 100GBASE-SR4
El LQ-M85100-SR4C QSFP28 100GBASE-SR4 El módulo opera en cuatro canales ópticos independientes de 25 Gbps mediante láseres VCSEL de 850 nm a través de una interfaz multimodo MPO-12. Gracias a esta arquitectura paralela, un único puerto de conmutación QSFP28 de 100 G se divide en cuatro enlaces dedicados de 25 G mediante un cable divisor MPO a 4xLC. Este diseño de divisor nativo permitió a Axiom Cloud conectar cuatro servidores HPE de 25 G a un único puerto de conmutación de 100 G, maximizando así la eficiencia del puerto.
Si bien los servidores individuales mantuvieron conexiones estables de 25G, la consolidación de cuatro enlaces de servidor en un puerto de conmutador de 100G aumentó significativamente la densidad general de puertos del rack. Esta mayor densidad liberó una cantidad considerable de capacidad de puertos en el panel frontal para futuras expansiones del rack sin modificar la configuración de enlace ascendente existente.
Interoperabilidad de hardware perfecta con servidores en rack HPE
Para evitar errores de reconocimiento de puertos en el lado del servidor, LINK-PP Se configuró el firmware LQ-M85100-SR4C para garantizar la compatibilidad total con los servidores HPE ProLiant y los sistemas de conmutación central. El sistema integrado de monitorización de diagnóstico digital (DDM) permite el seguimiento en tiempo real de la potencia óptica de recepción/transmisión, la temperatura de funcionamiento, la corriente de polarización del láser y la tensión de alimentación directamente desde la consola de gestión de red.
Esta integración a nivel de hardware garantiza una integridad de señal estable en los cuatro canales de salida de 25G. Al eliminar las discrepancias ópticas y los picos de error de bits en los puertos del servidor de 25G, Axiom Cloud redujo las retransmisiones de errores de bits a nivel de enlace (correcciones FEC), lo que minimizó los picos de latencia innecesarios y estabilizó los tiempos de respuesta para las aplicaciones de cliente en tiempo real bajo cargas de alto rendimiento sostenidas.
Conectividad rentable de corto alcance a través de fibra multimodo
Diseñado para enlaces dentro de los racks de datos, el estándar 100GBASE-SR4 admite distancias de transmisión de hasta 70 m en fibra multimodo OM3 y 100 m en fibra multimodo OM4. El uso del cableado OM4 existente dentro de los racks de servidores permitió a Axiom Cloud evitar el alto costo de reemplazar las instalaciones físicas de fibra con infraestructura monomodo.
Este enfoque de conexión de corto alcance proporcionó una forma económica de modernizar la red de racks manteniendo operativos los servidores HPE de 25G. Si bien los transceptores SR4 resolvieron las limitaciones de la capa física y la densidad de puertos, el establecimiento de esta base física estable prepara la red para el ajuste del búfer de capas superiores y así gestionar las microráfagas residuales.
Ejecución operativa de la transición de 25G a 100G
Axiom Cloud ejecutó un plan de despliegue estructurado y por fases para integrar el LINK-PP Los transceptores 100G-SR4 no provocaron interrupciones inesperadas del servicio para los usuarios activos. El despliegue operativo se centró en el cableado físico sistemático de los racks, la verificación en tiempo real del enlace óptico y auditorías exhaustivas de compatibilidad de hardware en todos los nodos de servidores HPE heredados.
Instalación de módulos por fases y cableado de racks
Para minimizar el riesgo operativo, los ingenieros de implementación programaron la instalación del hardware durante las ventanas de mantenimiento fuera de las horas pico en las filas del centro de datos objetivo. El equipo instaló el LINK-PP Se instalaron módulos LQ-M85100-SR4C en conmutadores ToR de alta densidad y se conectaron cables divisores MPO a 4xLC directamente a cuatro puertos SFP28 de 25G distintos en servidores HPE ProLiant cercanos.
La organización de los cables troncales de fibra óptica con controles de radio de curvatura adecuados y derivaciones codificadas por colores evitó el desorden de cables dentro de los racks de servidores de alta densidad. Este enfoque de cableado sistemático optimizó la asignación de canales físicos, asegurando que cada enlace de servidor de 25G se asignara correctamente a su carril QSFP28 designado en el conmutador de agregación.
Comprobaciones de calidad de la señal y diagnóstico del enlace
Tras la instalación física, el equipo de ingeniería realizó diagnósticos exhaustivos de la capa física para verificar la integridad óptica antes de habilitar los enlaces para el tráfico de producción. El proceso de validación abarcó los niveles de potencia óptica, las tasas de error FEC y la estabilidad de la temperatura para garantizar la fiabilidad operativa a largo plazo.
La siguiente matriz describe los parámetros de diagnóstico clave monitoreados durante la validación de campo y su importancia operativa para los enlaces de conexión de 25G a 100G:
| Parámetro de diagnóstico |
Enfoque de medición |
Impacto operativo en los enlaces de ruptura |
| Potencia óptica Rx |
Intensidad de luz recibida en las ramas de ruptura LC de 25G |
Evita la atenuación de la señal y garantiza la alineación de la sensibilidad del receptor. |
| Potencia óptica de transmisión |
Potencia láser transmitida desde un conjunto VCSEL de 850 nm |
Verifica una salida de luz estable en los cuatro canales paralelos de 25G. |
| Tasa de error de bits (BER) previa a la corrección de errores hacia el usuario (FEC) |
Recuentos de errores brutos de la capa física antes de la corrección |
Confirma que la calidad del enlace óptico se mantiene dentro de los límites de margen aceptables. |
| BER posterior a la FEC |
Errores residuales de trama no corregidos en la capa MAC |
Garantiza que no haya corrupción de paquetes al llegar a las interfaces del conmutador y del servidor. |
| Temperatura y voltaje del módulo |
Parámetros de funcionamiento térmicos y eléctricos en tiempo real |
Evita la limitación térmica y protege contra las fluctuaciones del suministro eléctrico. |
Auditorías de compatibilidad e interoperabilidad de servidores HPE
La fase de ejecución final implicó auditorías rigurosas de compatibilidad de hardware entre los LINK-PP 100G-SR4 Transceptores ópticos, sistemas operativos de conmutadores ToR y software de gestión HPE ProLiant iLO. Se verificaron los perfiles de identificación del firmware del transceptor para confirmar que las NIC de los servidores HPE reconocían los canales de salida de 25G de forma nativa sin activar advertencias de hardware de terceros ni fluctuaciones en el enlace.
Las pruebas de estrés continuas bajo cargas de tráfico máximas simuladas confirmaron una negociación automática de enlace estable y la ausencia de pérdidas de tramas por corrección de errores hacia adelante (FEC). Al completar estas comprobaciones de compatibilidad, Axiom Cloud verificó que la actualización de la capa física resolvió por completo la inestabilidad del enlace anterior, manteniendo al mismo tiempo una visibilidad operativa total en toda su infraestructura de servidores.
Resultados del proyecto y escalabilidad de la red
Desplegando LINK-PP Mediante los módulos transceptores ópticos LQ-M85100-SR4C 100G-SR4, Axiom Cloud modernizó con éxito su infraestructura de servidores, cuadruplicando la densidad de interconexión de racks y protegiendo plenamente sus inversiones en servidores HPE de 25G. La arquitectura de conmutación optimizó la eficiencia de los puertos y eliminó la degradación de la señal en la capa física, estableciendo una base sólida para la futura escalabilidad de la red y la optimización del búfer de capas superiores. Esta transición rentable resolvió el problema de la saturación de puertos en el panel frontal y garantizó un rendimiento predecible en todos los racks de centros de datos regionales.
Este proyecto demuestra que los transceptores ópticos de alta densidad y compatibles con los estándares pueden superar las diferencias generacionales de hardware sin necesidad de costosos reemplazos de servidores. Para descubrir transceptores ópticos fiables y de alta interoperabilidad para la migración de su centro de datos, visite LINK-PP Tienda Oficial.
