Naarmate de workloads in moderne bedrijven toenemen, is de migratie van 25G- naar 100G-serverinfrastructuren in datacenters geëvolueerd van een langetermijndoel naar een onmiddellijke operationele vereiste. Het is echter zelden praktisch om complete hardware-ecosystemen in één keer te vervangen, waardoor netwerkengineers de bestaande serverinfrastructuur naadloos moeten integreren met de volgende generatie snelle switchinfrastructuren.
Om deze specifieke uitdagingen op de fysieke laag aan te pakken, stuitte de Zwitserse IT-dienstverlener Axiom Cloud op ernstige bandbreedtebeperkingen op bestaande 25G HPE-serverinterfaces bij het aansluiten ervan op nieuwe 100G-aggregatiepoorten. Door strategisch standaardconforme oplossingen in te zetten, konden ze deze problemen oplossen. LINK-PP Met de QSFP28-100G-SR4 optische modules loste Axiom Cloud problemen op met interface-mismatches aan de serverzijde, elimineerde het signaalverlies op de fysieke laag en maximaliseerde het de benutting van de poorten op het voorpaneel. Hierdoor werden de serverinfrastructuur en het netwerk naadloos geïntegreerd in een schaalbare, krachtige netwerkbackbone.
Projectachtergrond en infrastructuurvereisten van de klant
Naarmate de migratie van bedrijven naar de cloud in Zwitserland versnelt, moeten regionale serviceproviders de fysieke servercapaciteit continu afstemmen op een netwerk met een hoge dichtheid. Het handhaven van een extreem lage latentie en ononderbroken beschikbaarheid in hostingomgevingen met meerdere tenants vereist een flexibele en schaalbare fysieke infrastructuur.
De groeiende Enterprise Managed Hosting Services van Axiom Cloud
Axiom Cloud levert bedrijfskritische managed hosting, private cloudclusters en dedicated serveromgevingen aan zakelijke klanten in heel Zwitserland. De snelle adoptie van data-intensieve bedrijfsapplicaties heeft geleid tot een sterke toename van de verkeersdichtheid en gelijktijdige interconnectieverzoeken binnen de hostingfaciliteiten. Het leveren van deze managed services is afhankelijk van strikte stabiliteit op de fysieke laag om te voldoen aan strenge service level agreements (SLA's) en lokale afname van de doorvoer te voorkomen.
Om de voortdurende groei van het klantenbestand te ondersteunen zonder de prestaties in gevaar te brengen, moet Axiom Cloud de serverdichtheid en de capaciteit van de rack-interconnectie continu schalen. Hoogwaardige hostingomgevingen vereisen een onderliggende netwerkstructuur die plotselinge pieken in de werkbelasting kan opvangen zonder I/O-wachtrijen te veroorzaken. De uitbreiding van het zakelijke portfolio maakte daarom een gerichte upgrade van de kernarchitectuur van de provider, van rack tot aggregatie, noodzakelijk.
Stijgende bandbreedtebehoeften in regionale datacenters
Het dataverkeer tussen de regionale datacenters van Axiom Cloud is sterk toegenomen als gevolg van grootschalige migraties van virtuele machines, realtime databasereplicatie en geautomatiseerde back-uproutines op externe locaties. De bestaande uplinks op distributieniveau werkten routinematig bijna op maximale capaciteit, waardoor er weinig ruimte overbleef voor onverwachte verkeerspieken. Deze aanhoudende bandbreedtedruk dreigde de pakketlatentie te verhogen en de capaciteit van de provider om nieuwe zakelijke klanten te verwelkomen te beperken.
Het upgraden van de oost-westverkeerspaden binnen het datacenter werd essentieel om interne linkverzadiging te elimineren en voorspelbare netwerkresponstijden te behouden. Traditionele 25G-verbindingen tussen serverracks en aggregatieswitches konden de gelijktijdige datastromen die door computerclusters met een hoge dichtheid werden gegenereerd, niet langer verwerken. Het oplossen van deze bandbreedtebeperkingen vereiste een gestructureerde migratie naar een optische 100G-backbone met hoge dichtheid.
Kerndoelstellingen definiëren voor de 100G-infrastructuurupgrade
Het primaire doel van de infrastructuurupgrade was om de interconnectie van het datacenter te migreren naar een doorvoersnelheid van 100 Gbps, met behoud van de bestaande investeringen in HPE-serverhardware. Axiom Cloud had een implementatiestrategie nodig die knelpunten in de aggregatie zou oplossen zonder dat er een kostbare en ingrijpende vervanging van operationele serverinterfacekaarten nodig was. Het garanderen van naadloze interoperabiliteit tussen verschillende leveranciers, zoals de nieuwe 100 Gbps-switchpoorten en de bestaande HPE-rackservers, werd als een belangrijk uitgangspunt vastgesteld.
Daarnaast gaf het project prioriteit aan strikte kostenefficiëntie en optische linkstabiliteit over korte multimode glasvezeltrajecten. De beoogde architectuur moest gebruikmaken van flexibele 100G-naar-4x25G breakout-bekabeling, waardoor één 100G-switchinterface meerdere 25G-serverpoorten efficiënt kon bedienen. Door deze kernparameters vast te stellen, zorgde Axiom Cloud ervoor dat de migratie direct een hogere doorvoer zou opleveren en tegelijkertijd een basis zou leggen voor toekomstige netwerkuitbreiding.
Kn knelpunten bij de migratie van oudere 25G HPE-servers naar 100G
De toevoeging van nieuwe 100G-switches zorgde direct voor fysieke uitdagingen voor de bestaande serverracks van Axiom Cloud. Het engineeringteam identificeerde drie afzonderlijke knelpunten op de fysieke laag die ervoor zorgden dat de bestaande 25G HPE-servers de verwachte doorvoersnelheid op het nieuwe 100G-netwerk niet haalden.
Bandbreedtebeperkingen op bestaande 25G-serverinterfaces
De HPE ProLiant-servers van Axiom Cloud maakten gebruik van 25G SFP28-netwerkkaarten die prima voldeden voor dagelijkse taken. Echter, bij een piek in het dataverkeer van de tenants raakten deze enkele 25G-verbindingen al snel overbelast.
Uit systeemtests bleek dat er drie hoofdredenen waren waarom de bestaande 25G-serverpoorten hun limiet bereikten:
- Poortbenutting: De 25G-verbindingen werkten tijdens piekuren op volle snelheid en konden niet sneller.
- Bufferoverloop: Het beperkte geheugen van de netwerkkaart raakte vol, waardoor gegevens moesten wachten.
- Verkeersconflicten: Nachtelijke back-ups en realtime verkeer botsten over dezelfde verbinding, wat vertragingen veroorzaakte voor live services.
Het overbruggen van verouderde 25G HPE-hardware met nieuwe 100G-switchpoorten
De nieuwe core-switches gebruikten grote 100G QSFP28-poorten, maar de HPE-servers hadden alleen kleinere 25G SFP28-poorten. Het rechtstreeks verbinden van deze twee verschillende hardwaretypen was fysiek onmogelijk zonder een duidelijke bridgingstrategie.
Het vervangen van alle netwerkkaarten op de servers was veel te duur en te storend voor actieve klanten. Axiom Cloud had een eenvoudige manier nodig om één 100G-switchpoort op te splitsen in vier 25G-kanalen om de servers probleemloos te kunnen verbinden.
Het overwinnen van uplinkcongestie en pakketverlies op aggregatielagen
Tijdens piekuren zorgde het verkeer van meerdere 25G-servers voor een enorme belasting van de hoofdswitchverbindingen. De oude netwerkverbindingen konden de data niet snel genoeg verwerken, waardoor er files ontstonden bovenaan elk rack.
Live netwerkmonitoring bracht drie grote problemen aan het licht die werden veroorzaakt door deze uplink-congestie:
- Verloren pakketten: Overvolle switchbuffers veroorzaakten gegevensverlies tijdens piekbelastingen.
- Hogere latentie: Door de ophoping van gegevens in de wachtrij vertraagden de reactietijden van de applicatie voor gebruikers.
- Ongelijkmatige belasting: enkele netwerkkabels verwerkten te veel verkeer, terwijl andere onderbenut bleven.
De 100G Link-uitdaging oplossen met LINK-PP LQ-M85100-SR4C
Axiom Cloud heeft de volgende geselecteerd: LINK-PP De LQ-M85100-SR4C 100G QSFP28 optische transceiver lost het probleem op van een mismatch in de serverinterface en het tekort aan poorten op het voorpaneel. Deze 100GBASE-SR4 transceiveroplossing bood precies de benodigde breakoutdichtheid om nieuwe snelle switches te verbinden met oudere 25G HPE-servers zonder switchcapaciteit te verspillen.
Optische specificaties van de 100GBASE-SR4-standaard
De LQ-M85100-SR4C QSFP28 100GBASE-SR4 De module werkt met vier onafhankelijke optische kanalen van 25 Gbps, gebruikmakend van 850 nm VCSEL-lasers via een MPO-12 multimode-interface. Door deze parallelle architectuur te gebruiken, wordt een enkele 100G QSFP28-switchpoort opgesplitst in vier dedicated 25G-links via een MPO-naar-4xLC-breakoutkabel. Dankzij dit native breakout-ontwerp kon Axiom Cloud vier afzonderlijke 25G HPE-servers aansluiten op één enkele 100G-switchpoort, waardoor de efficiëntie van de switchpoort werd gemaximaliseerd.
Hoewel individuele servers gebruik bleven maken van stabiele 25G-verbindingen, zorgde het samenvoegen van vier serververbindingen tot één 100G-switchpoort voor een aanzienlijke verhoging van de totale poortdichtheid in het rack. Deze hogere dichtheid creëerde aanzienlijk meer capaciteit op het voorpaneel voor toekomstige uitbreidingen van het rack, zonder de bestaande uplinkconfiguratie te hoeven wijzigen.
Naadloze hardware-interoperabiliteit met HPE rackservers
Om fouten bij de poortherkenning aan de serverzijde te voorkomen, LINK-PP De firmware van de LQ-M85100-SR4C is geconfigureerd voor volledige compatibiliteit met HPE ProLiant-servers en core-switchsystemen. Geïntegreerde digitale diagnostische monitoring (DDM) maakt realtime monitoring mogelijk van optisch Rx/Tx-vermogen, bedrijfstemperatuur, laserbiasstroom en voedingsspanning, rechtstreeks vanaf de netwerkbeheerconsole.
Deze integratie op hardwareniveau garandeert een stabiele signaalintegriteit over alle vier de 25G-breakoutkanalen. Door optische mismatch en bitfoutpieken op de 25G-serverpoorten te elimineren, verminderde Axiom Cloud het aantal herverzendingen van bitfouten op linkniveau (FEC-correcties), waardoor onnodige latentiepieken werden geminimaliseerd en de responstijden voor live clientapplicaties onder aanhoudende hoge doorvoerbelastingen werden gestabiliseerd.
Kosteneffectieve connectiviteit over korte afstanden via multimode glasvezel
De 100GBASE-SR4-standaard is ontworpen voor verbindingen binnen datacenterracks en ondersteunt transmissieafstanden tot 70 meter op OM3- en 100 meter op OM4-multimodeglasvezel. Door gebruik te maken van de bestaande OM4-bekabeling in de serverracks kon Axiom Cloud de hoge kosten vermijden van het vervangen van fysieke glasvezeltrajecten door een single-mode infrastructuur.
Deze breakout-aanpak met korte reikwijdte bood een budgetvriendelijke manier om het racknetwerk te moderniseren en tegelijkertijd de operationele 25G HPE-servers online te houden. Hoewel de SR4 breakout-transceivers de beperkingen van de fysieke laag en de poortdichtheid oplosten, bereidt deze stabiele fysieke basis het netwerk voor op het afstemmen van buffers op hogere lagen om resterende microbursts op te vangen.
Operationele uitvoering van de overgang van 25G naar 100G
Axiom Cloud heeft een gestructureerd, gefaseerd implementatieplan uitgevoerd om de integratie te realiseren. LINK-PP 100G-SR4 transceivers werden geïnstalleerd zonder onverwachte serviceonderbrekingen te veroorzaken voor actieve hostingklanten. De operationele uitrol richtte zich op systematische fysieke rackbekabeling, realtime verificatie van optische verbindingen en grondige hardwarecompatibiliteitsaudits voor alle bestaande HPE-servernodes.
Gefaseerde module-installatie en rackbekabeling
Om operationele risico's te minimaliseren, planden de implementatietechnici de hardware-installatie tijdens onderhoudsperioden buiten de piekuren in de betreffende datacenters. Het team installeerde de hardware. LINK-PP LQ-M85100-SR4C-modules werden in de high-density ToR-switches geplaatst en MPO-naar-4xLC-breakoutkabels werden rechtstreeks aangesloten op vier afzonderlijke 25G SFP28-poorten op nabijgelegen HPE ProLiant-servers.
Door de fysieke glasvezelkabels te organiseren met de juiste buigradiusregeling en kleurgecodeerde aftakkingen werd kabelwarboel in serverracks met een hoge dichtheid voorkomen. Deze systematische bekabelingsaanpak stroomlijnde de fysieke kanaaltoewijzing, waardoor elke 25G-serververbinding correct werd toegewezen aan de bijbehorende QSFP28-lane op de aggregatieswitch.
Controle van de signaalkwaliteit en linkdiagnose
Na de fysieke installatie voerde het engineeringteam grondige diagnostische tests uit op de fysieke laag om de optische integriteit te verifiëren voordat de verbindingen werden vrijgegeven voor productieverkeer. Het validatieproces omvatte optische vermogensniveaus, FEC-foutpercentages en temperatuurstabiliteit om operationele betrouwbaarheid op lange termijn te garanderen.
De volgende matrix geeft een overzicht van de belangrijkste diagnostische parameters die tijdens de veldvalidatie worden gecontroleerd en hun operationele betekenis voor de 25G-naar-100G-breakoutlinks:
| Diagnostische parameter |
Meting Focus |
Operationele impact op breakout-links |
| Rx optisch vermogen |
Ontvangen lichtintensiteit op 25G LC breakout-poten |
Voorkomt signaalverzwakking en zorgt voor een optimale afstemming van de ontvangergevoeligheid. |
| Tx Optisch Vermogen |
Doorgestuurd laservermogen van een 850 nm VCSEL-array |
Controleert een stabiele lichtopbrengst over alle vier parallelle 25G-kanalen. |
| Bitfoutpercentage (BER) vóór FEC |
Ruwe foutentellingen in de fysieke laag vóór correctie |
Bevestigt dat de kwaliteit van de optische verbinding binnen acceptabele marges blijft. |
| Post-FEC BER |
Resterende, niet-gecorrigeerde framefouten op de MAC-laag |
Garandeert dat er geen pakketcorruptie optreedt bij de switch- en serverinterfaces. |
| Module temperatuur en spanning |
Realtime thermische en elektrische bedrijfsparameters |
Voorkomt thermische beperking en beschermt tegen stroomschommelingen. |
Audits voor compatibiliteit en interoperabiliteit van HPE-servers
De laatste uitvoeringsfase omvatte strenge audits van de hardwarecompatibiliteit tussen de LINK-PP 100G-SR4 Optische transceivers, ToR-switchbesturingssystemen en HPE ProLiant iLO-beheersoftware werden gebruikt. De identificatieprofielen van de transceiverfirmware werden geverifieerd om te bevestigen dat de HPE-servernetwerkkaarten de 25G-breakoutkanalen native herkenden zonder waarschuwingen van hardware van derden of linkproblemen te veroorzaken.
Continue stresstests onder gesimuleerde piekbelastingen bevestigden stabiele automatische linkonderhandeling en geen verlies van Forward Error Correction (FEC)-frames. Door deze compatibiliteitscontroles uit te voeren, bevestigde Axiom Cloud dat de upgrade van de fysieke laag de eerdere linkinstabiliteit volledig had opgelost, terwijl de volledige operationele zichtbaarheid van de serverinfrastructuur behouden bleef.
Projectresultaten en schaalbaarheid van het netwerk
Door in te zetten LINK-PP Met de LQ-M85100-SR4C 100G-SR4 optische transceivermodules heeft Axiom Cloud zijn serverinfrastructuur succesvol gemoderniseerd, waardoor de interconnectdichtheid in de racks verviervoudigd is en de investeringen in operationele 25G HPE-servers volledig beschermd zijn gebleven. De breakout-architectuur maximaliseerde de efficiëntie van de switchpoorten en elimineerde signaalverslechtering op de fysieke laag, waardoor een stabiele basis werd gelegd voor toekomstige netwerkschaling en afstemming van buffers op hogere lagen. Deze kosteneffectieve overgang loste het probleem van overbelasting van de frontpaneelpoorten op en zorgde voor een voorspelbare doorvoer in alle racks van de regionale datacenters.
Dit project bewijst dat optische transceivers met een hoge dichtheid en conforme standaarden generatieverschillen in hardware kunnen overbruggen zonder dat kostbare serververvangingen nodig zijn. Ga naar de website voor betrouwbare optische transceivers met hoge interoperabiliteit voor uw datacentermigratie. LINK-PP Officiële winkel.
