Beneficios de implementar fibra SFP+ frente a 10GBase

Perspectivas de la industria | 27 de noviembre de 2012

Bjorn Baera es gerente sénior de marketing de Mellanox Technologies y es responsable de los productos que se utilizan para la interconexión de servidores y almacenamiento de alto rendimiento y baja latencia en los centros de datos. Puedes encontrarlo en LinkedIn.

El crecimiento dramático en el rendimiento del centro de datos ha llevado a un mayor uso y demanda de servidores, almacenamiento e interconexiones de mayor rendimiento. Como resultado, estamos viendo la expansión de soluciones Ethernet de mayor velocidad, específicamente Ethernet de 10 y 40 gigabits.

En particular para Ethernet de 10 gigabits (10GbE), los administradores de TI ahora enfrentan el desafío de seleccionar los medios físicos de 10 gigabits apropiados, ya que 10GbE se ofrece en dos amplias categorías: óptica y de cobre.

El principal desafío al que se enfrentan los administradores de TI al seleccionar una nueva solución de cable es la capacidad de soportar las tendencias y las implementaciones actuales y futuras del centro de datos:

Al planificar un nuevo cableado de clúster, los administradores de TI se enfrentan al desafío de preparar su inversión para el futuro, así como a predecir los requisitos de las aplicaciones futuras.

Consideraciones para la infraestructura de cable

Al planificar una infraestructura de cable futura, es importante asegurarse de que la infraestructura física sea compatible con las necesidades de aplicaciones futuras y las hojas de ruta tecnológicas futuras. Los administradores de TI o del centro de datos prefieren evitar la instalación de múltiples infraestructuras de cable para requisitos de tráfico de aplicaciones independientes, como la comunicación de CPU a CPU de alta velocidad mediante Infiniband de 40 Gbps y la conectividad de almacenamiento e Internet mediante Ethernet de 10 Gbps.

La consolidación de IO, que es fundamental para reducir los costos operativos y de capital del centro de datos, exige que la infraestructura de cable admita nuevas dinámicas y desafíos.

Comparación de las opciones 10GBase-T y SFP+

Muchos administradores de TI ahora están evaluando la tecnología 10GBase-T recientemente actualizada, ya que la percepción es que 10GBase-T es más barata y más fácil de implementar que las tecnologías SFP+ alternativas. La siguiente tabla compara estas dos tecnologías:

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Latencia de la aplicación

A medida que aumenta la adopción de aplicaciones de nube privada, la necesidad de centros de datos a gran escala y de baja latencia crece rápidamente. La baja latencia es fundamental para garantizar un tiempo de respuesta rápido y reducir los ciclos de inactividad de la CPU; por lo tanto, aumentando la eficiencia del centro de datos y el ROI.

Cuando se trata de 10GBase-T, el estándar PHY utiliza codificación de bloques para transportar datos a través del cable sin errores. La codificación de bloques requiere que se lea un bloque de datos en el transmisor PHY, una función matemática que se ejecuta en los datos antes de que los datos codificados se envíen por el enlace. Lo contrario sucede en el lado del receptor. El estándar especifica 2,6 microsegundos para el par de transmisión-recepción, y el tamaño del bloque requiere que la latencia sea inferior a 2 microsegundos. SFP+ utiliza electrónica simplificada sin codificación y la latencia típica es de alrededor de 300 nanosegundos (ns) por enlace.

Dos microsegundos pueden no parecer altos al principio; sin embargo, si imaginamos una infraestructura TOR donde el tráfico pasa 4 saltos para llegar al destino, se introduce un retraso de hasta 10,4 useg cuando se usa 10GBase-T. Esta es una penalización de rendimiento significativa en comparación con el uso de 1.2usec introducido por la tecnología SFP+ DAC. Para cada tecnología, se debe agregar la latencia de los medios físicos. En fibra o alambre, la velocidad es de aproximadamente 5 ns por metro.

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El retraso de 10GBase-T se convierte en el mismo orden de magnitud que la latencia del disco de estado sólido y, por lo tanto, retrasa drásticamente la entrega de datos en casi un 50 por ciento. Las altas latencias en la infraestructura del centro de datos provocan retrasos en los trabajos de la CPU y las aplicaciones, lo que limita la eficiencia del centro de datos y aumenta los costos operativos.

El consumo de energía

A medida que las compañías de redes eléctricas limitan los suministros de energía a los centros de datos, los administradores de TI se han vuelto sensibles al consumo de energía del servidor. Los administradores de centros de datos aspiran a las tecnologías de consumo de energía más bajas posibles. Es importante tener en cuenta que por cada vatio de energía consumida, normalmente se necesitan dos vatios adicionales para la refrigeración.

Los componentes 10GBase-T actuales requieren de 2 a 5 vatios por puerto en cada extremo del cable, según la distancia del cable, mientras que SFP+ requiere aproximadamente 0,7 vatios, independientemente de la distancia.

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Al implementar miles de cables en un centro de datos, se puede lograr un gran ahorro de energía eligiendo SFP+ DAC y tecnología de fibra.

Al planificar nuevas infraestructuras de cable para centros de datos, se deben considerar nuevas dinámicas:

La tecnología SFP+ garantiza un rendimiento óptimo y la latencia más baja

Las nuevas dinámicas dentro de los centros de datos exigen que la infraestructura de cable maneje aplicaciones sensibles a la latencia en cualquier lugar. Al comparar la tecnología 10GBase-T con la tecnología SFP+ alternativa, es evidente que SFP+ es la tecnología adecuada para garantizar un rendimiento óptimo con la latencia más baja en el centro de datos.

La tecnología SFP+ reduce el presupuesto de energía

La tecnología SFP+ ofrece un uso de energía mucho menor que la tecnología 10GBase-T. El ahorro de costos se hace evidente cuando se implementan de 1000 a 10 000 cables en el centro de datos.

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