Avec l'expansion des charges de travail en entreprise, la migration des infrastructures serveur des centres de données de 25G vers 100G est passée d'un objectif à long terme à une nécessité opérationnelle immédiate. Cependant, le remplacement simultané de l'ensemble des écosystèmes matériels est rarement envisageable, ce qui oblige les ingénieurs réseau à intégrer harmonieusement l'infrastructure serveur existante aux commutateurs haut débit de nouvelle génération.
Pour relever ces défis précis liés à la couche physique, le fournisseur de services informatiques suisse Axiom Cloud a rencontré d'importantes limitations de bande passante sur les interfaces serveur HPE 25G existantes lors de leur connexion à de nouveaux ports d'agrégation 100G. En déployant stratégiquement des solutions conformes aux normes, Axiom Cloud a pu surmonter ces limitations. LINK-PP Les modules optiques QSFP28-100G-SR4, Axiom Cloud a résolu les problèmes d'incompatibilité d'interface côté serveur, éliminé la dégradation du signal de la couche physique et maximisé l'utilisation des ports du panneau avant, unifiant ainsi de manière transparente ses infrastructures de serveurs en un réseau dorsal évolutif à haut débit.
Contexte du projet et besoins en infrastructure du client
Face à l'accélération de la migration des entreprises vers le cloud en Suisse, les fournisseurs de services régionaux doivent adapter en permanence la capacité de leurs serveurs physiques à leur réseau central haute densité. Garantir une latence ultra-faible et une disponibilité continue dans les environnements d'hébergement mutualisés exige une infrastructure physique agile et évolutive.
Services d'hébergement gérés pour entreprises en expansion d'Axiom Cloud
Axiom Cloud fournit des solutions d'hébergement géré critiques, des clusters de cloud privé et des environnements de serveurs dédiés aux entreprises clientes en Suisse. L'adoption rapide d'applications d'entreprise gourmandes en données a entraîné une forte augmentation de la densité de trafic et des demandes d'interconnexion simultanées au sein de ses infrastructures d'hébergement. La fourniture de ces services gérés repose sur une stabilité rigoureuse de la couche physique afin de respecter des accords de niveau de service (SLA) stricts et d'éviter toute dégradation localisée du débit.
Pour accompagner la croissance continue de ses clients sans compromettre les performances, Axiom Cloud doit constamment adapter la densité de ses serveurs et la capacité d'interconnexion de ses racks. Les environnements d'hébergement haute performance nécessitent une infrastructure réseau sous-jacente capable d'absorber des pics de charge soudains sans provoquer de goulots d'étranglement au niveau des E/S. Par conséquent, l'expansion de son offre pour entreprises a nécessité une mise à niveau ciblée de son architecture d'agrégation de racks.
Besoins croissants en bande passante dans les centres de données régionaux
Le trafic de données entre les centres de données régionaux d'Axiom Cloud a explosé en raison de la migration intensive de machines virtuelles, de la réplication de bases de données en temps réel et des sauvegardes automatisées hors site. Les liaisons montantes de la couche de distribution fonctionnaient régulièrement à pleine capacité, ne laissant que peu de marge pour les pics de trafic imprévus. Cette pression constante sur la bande passante menaçait d'accroître la latence des paquets et de limiter la capacité du fournisseur à accueillir de nouveaux clients entreprises.
La modernisation des liaisons est-ouest au sein du centre de données est devenue essentielle pour éliminer la saturation des liens internes et garantir des temps de réponse réseau prévisibles. Les liaisons 25G traditionnelles reliant les baies de serveurs aux commutateurs d'agrégation ne pouvaient plus traiter les flux de données simultanés générés par les clusters de calcul haute densité. La résolution de ces contraintes de bande passante a nécessité une migration structurée vers un réseau dorsal optique 100G haute densité.
Définition des objectifs principaux de la mise à niveau de l'infrastructure 100G
L'objectif principal de la mise à niveau de l'infrastructure était de faire migrer l'interconnexion du centre de données vers un débit de 100 Gbit/s tout en préservant intégralement les investissements existants dans le matériel serveur HPE. Axiom Cloud avait besoin d'une stratégie de déploiement permettant de résoudre les goulots d'étranglement liés à l'agrégation sans nécessiter le remplacement coûteux et perturbateur des cartes d'interface des serveurs opérationnels. Garantir une interopérabilité fluide entre les nouveaux ports de commutation 100G et les serveurs rack HPE existants a été établi comme critère de référence prioritaire.
De plus, le projet privilégiait une maîtrise stricte des coûts et la stabilité des liaisons optiques sur les courtes distances en fibre multimode. L'architecture cible devait exploiter un câblage de dérivation flexible 100G vers 4x25G, permettant à une seule interface de commutation 100G de desservir efficacement plusieurs ports de serveur 25G. En définissant ces paramètres clés, Axiom Cloud a garanti que la migration offrirait des gains de débit immédiats tout en jetant les bases d'une future extension du réseau.
Goulots d'étranglement lors de la migration des serveurs HPE 25G vers 100G
L'ajout de nouveaux commutateurs 100G a immédiatement posé des problèmes d'infrastructure pour les baies de serveurs existantes d'Axiom Cloud. L'équipe d'ingénierie a identifié trois goulots d'étranglement distincts au niveau de la couche physique, empêchant les anciens serveurs HPE 25G d'atteindre le débit attendu sur la nouvelle infrastructure 100G.
Limites de bande passante des interfaces serveur 25G existantes
Les serveurs HPE ProLiant d'Axiom Cloud utilisaient des cartes réseau SFP28 25G qui fonctionnaient bien pour les tâches quotidiennes. Cependant, lors des pics de trafic des clients, ces liaisons 25G uniques ont rapidement été saturées.
Les tests système ont révélé trois raisons principales pour lesquelles les ports serveur 25G existants ont atteint leurs limites :
- Saturation des ports : Les liaisons 25G fonctionnaient à pleine vitesse pendant les heures de pointe et ne pouvaient pas aller plus vite.
- Dépassement de tampon : la mémoire limitée de la carte réseau s'est saturée, obligeant les données à attendre.
- Conflit de trafic : Les sauvegardes nocturnes et le trafic en temps réel se sont heurtés sur la même liaison, provoquant des retards pour les services en production.
Interconnexion du matériel HPE 25G existant avec les nouveaux ports de commutation 100G
Les nouveaux commutateurs centraux utilisaient de grands ports QSFP28 de 100 Gbit/s, tandis que les serveurs HPE ne disposaient que de ports SFP28 de 25 Gbit/s. Connecter directement ces deux types de matériel différents était physiquement impossible sans une stratégie de pontage clairement définie.
Le remplacement de toutes les cartes réseau des serveurs était beaucoup trop coûteux et perturbateur pour les clients actifs. Axiom Cloud avait besoin d'une solution simple pour diviser un port de commutateur 100G en quatre canaux 25G afin de connecter les serveurs de manière fluide.
Surmonter la congestion des liaisons montantes et la perte de paquets aux couches d'agrégation
Le trafic provenant de plusieurs serveurs 25G a saturé les connexions du commutateur principal aux heures de pointe. Les anciennes liaisons réseau ne pouvaient pas acheminer les données suffisamment rapidement, provoquant des engorgements en haut de chaque baie.
La surveillance en direct du réseau a mis en évidence trois problèmes majeurs causés par cette congestion de la liaison montante :
- Paquets perdus : La saturation des tampons du commutateur a entraîné une perte de données lors des pics de trafic.
- Latence plus élevée : les données en file d’attente ont ralenti les temps de réponse des applications pour les utilisateurs.
- Répartition inégale des charges : certains câbles réseau supportaient un trafic excessif tandis que d'autres étaient sous-utilisés.
Résoudre le défi du lien 100G avec LINK-PP LQ-M85100-SR4C
Axiom Cloud a sélectionné LINK-PP L'émetteur-récepteur optique LQ-M85100-SR4C 100G QSFP28 permet de résoudre les problèmes d'incompatibilité d'interface côté serveur et de saturation des ports en façade. Cette solution d'émetteur-récepteur 100GBASE-SR4 offre la densité de connexion optimale pour interconnecter les nouveaux commutateurs haut débit aux serveurs HPE 25G existants, sans gaspiller la capacité des commutateurs.
Spécifications optiques de la norme 100GBASE-SR4
Le LQ-M85100-SR4C QSFP28 100GBASE-SR4 Ce module fonctionne sur quatre canaux optiques indépendants de 25 Gbit/s utilisant des lasers VCSEL de 850 nm via une interface multimode MPO-12. Grâce à cette architecture parallèle, un seul port de commutateur QSFP28 100G est divisé en quatre liaisons dédiées de 25 Gbit/s via un câble adaptateur MPO-4xLC. Cette conception native a permis à Axiom Cloud de connecter quatre serveurs HPE 25G distincts à un seul port de commutateur 100G, optimisant ainsi l'efficacité de ce port.
Tout en conservant des connexions 25G stables pour chaque serveur, le regroupement de quatre liaisons serveur sur un seul port de commutateur 100G a permis d'augmenter considérablement la densité de ports du rack. Cette densité accrue a libéré de l'espace sur les ports en façade pour les extensions futures du rack, sans modifier la configuration de liaison montante existante.
Interopérabilité matérielle transparente avec les serveurs rack HPE
Pour éviter les erreurs de reconnaissance de port côté serveur, LINK-PP Le firmware du LQ-M85100-SR4C a été configuré pour une compatibilité totale avec les serveurs HPE ProLiant et les systèmes de commutation principaux. La fonction de surveillance et de diagnostic numérique (DDM) intégrée permet le suivi en temps réel de la puissance d'émission/réception optique, de la température de fonctionnement, du courant de polarisation du laser et de la tension d'alimentation directement depuis la console de gestion du réseau.
Cette intégration matérielle garantit une intégrité du signal stable sur les quatre canaux de dérivation 25G. En éliminant les déséquilibres optiques et les pics d'erreur binaire sur les ports serveur 25G, Axiom Cloud a réduit les retransmissions d'erreurs binaires au niveau de la liaison (corrections FEC), minimisant ainsi les pics de latence inutiles et stabilisant les temps de réponse des applications clientes en production, même sous des charges de débit élevées et soutenues.
Connectivité à courte portée économique sur fibre multimode
Conçue pour les liaisons intra-rack des centres de données, la norme 100GBASE-SR4 prend en charge des distances de transmission jusqu'à 70 m sur fibre multimode OM3 et 100 m sur fibre multimode OM4. L'utilisation du câblage OM4 existant dans les baies de serveurs a permis à Axiom Cloud d'éviter le coût élevé du remplacement des liaisons fibre optique par une infrastructure monomode.
Cette solution de dérivation à courte portée a permis de moderniser le réseau rack à moindre coût tout en maintenant en ligne les serveurs HPE 25G opérationnels. Si les émetteurs-récepteurs de dérivation SR4 ont résolu les contraintes de couche physique et de densité de ports, l'établissement de cette infrastructure physique stable prépare le réseau à l'optimisation de la mémoire tampon des couches supérieures afin de gérer les micro-rafales résiduelles.
Exécution opérationnelle de la transition de 25G à 100G
Axiom Cloud a mis en œuvre un plan de déploiement structuré et progressif pour intégrer le LINK-PP Des émetteurs-récepteurs 100G-SR4 ont été déployés sans interruption de service pour les clients hébergeant des serveurs actifs. Le déploiement opérationnel s'est concentré sur le câblage physique systématique des racks, la vérification en temps réel des liaisons optiques et des audits approfondis de la compatibilité matérielle de tous les serveurs HPE existants.
Installation progressive des modules et câblage des racks
Afin de minimiser les risques opérationnels, les ingénieurs de déploiement ont planifié l'installation du matériel pendant les périodes de maintenance hors pointe sur les rangées cibles du centre de données. L'équipe a installé le LINK-PP Les modules LQ-M85100-SR4C sont insérés dans les commutateurs ToR haute densité et des câbles de dérivation MPO-4xLC sont connectés directement à quatre ports SFP28 25G distincts sur des serveurs HPE ProLiant situés à proximité.
L'organisation physique des câbles fibre optique, avec des contrôles de rayon de courbure appropriés et des dérivations à code couleur, a permis d'éviter l'encombrement des câbles à l'intérieur des baies de serveurs haute densité. Cette approche systématique du câblage a simplifié le mappage des canaux physiques, garantissant que chaque liaison serveur 25G soit correctement associée à sa voie QSFP28 dédiée sur le commutateur d'agrégation.
Contrôles de qualité du signal et diagnostics de liaison
Après l'installation physique, l'équipe d'ingénierie a procédé à des diagnostics rigoureux de la couche physique afin de vérifier l'intégrité optique avant de mettre les liaisons en production. Le processus de validation a porté sur les niveaux de puissance optique, les taux d'erreur FEC et la stabilité thermique pour garantir une fiabilité opérationnelle à long terme.
La matrice suivante présente les principaux paramètres de diagnostic surveillés lors de la validation sur le terrain et leur importance opérationnelle pour les liaisons de dérivation 25G à 100G :
| Paramètre de diagnostic |
Objectif de mesure |
Impact opérationnel sur les liens de rupture |
| Puissance optique Rx |
Intensité lumineuse reçue sur les broches de sortie LC 25G |
Empêche l'atténuation du signal et assure l'alignement de la sensibilité du récepteur |
| Puissance optique Tx |
Puissance laser transmise par un réseau VCSEL de 850 nm |
Vérifie un flux lumineux stable sur les quatre canaux 25G parallèles |
| Taux d'erreur binaire (TEB) avant correction d'erreurs (FEC) |
Nombre d'erreurs brutes de la couche physique avant correction |
Confirme que la qualité de la liaison optique reste dans les limites de marge acceptables. |
| Post-FEC BER |
Erreurs résiduelles de trame non corrigées au niveau de la couche MAC |
Garantit l'absence totale de corruption des paquets atteignant les interfaces du commutateur et du serveur. |
| Température et tension du module |
Paramètres de fonctionnement thermiques et électriques en temps réel |
Empêche la limitation thermique et protège contre les fluctuations de l'alimentation électrique |
Audits de compatibilité et d'interopérabilité des serveurs HPE
La phase finale d'exécution a impliqué des audits rigoureux de compatibilité matérielle entre les LINK-PP 100G-SR4 Les émetteurs-récepteurs optiques, les systèmes d'exploitation des commutateurs ToR et le logiciel de gestion HPE ProLiant iLO ont été testés. Les profils d'identification du micrologiciel des émetteurs-récepteurs ont été vérifiés afin de confirmer que les cartes réseau des serveurs HPE reconnaissaient nativement les canaux de dérivation 25G sans déclencher d'avertissements matériels tiers ni d'instabilités de liaison.
Des tests de charge continus, réalisés sous des charges de trafic maximales simulées, ont confirmé la stabilité de la négociation automatique des liens et l'absence de pertes de trames dues à la correction d'erreurs sans voie de retour (FEC). Grâce à ces contrôles de compatibilité, Axiom Cloud a vérifié que la mise à niveau de la couche physique avait résolu l'instabilité des liens rencontrée précédemment, tout en préservant la visibilité opérationnelle complète de son infrastructure serveur.
Résultats du projet et évolutivité du réseau
En déployant LINK-PP Grâce aux modules émetteurs-récepteurs optiques LQ-M85100-SR4C 100G-SR4, Axiom Cloud a modernisé avec succès son infrastructure serveur, quadruplant la densité d'interconnexion des racks tout en préservant intégralement ses investissements dans les serveurs HPE 25G opérationnels. L'architecture optimisée a permis de maximiser l'efficacité des ports de commutation et d'éliminer la dégradation du signal au niveau de la couche physique, établissant ainsi une base solide pour l'extension future du réseau et l'optimisation des mémoires tampons des couches supérieures. Cette transition économique a résolu le problème de la saturation des ports en façade et garanti un débit prévisible sur l'ensemble des racks des centres de données régionaux.
Ce projet démontre que les émetteurs-récepteurs optiques haute densité et conformes aux normes peuvent pallier les incompatibilités matérielles entre générations sans nécessiter de coûteux remplacements de serveurs. Pour découvrir des émetteurs-récepteurs optiques fiables et hautement interopérables pour la migration de votre centre de données, consultez le site web suivant : LINK-PP Boutique officielle.
