Qu'est-ce que l'interconnexion des centres de données ?

Data Center Interconnection (DCI) est une solution réseau qui réalise l'interconnexion entre plusieurs centres de données. Le centre de données est une infrastructure importante pour la transformation numérique. Grâce à l'essor du cloud computing, du big data et de l'intelligence artificielle, les centres de données d'entreprise sont de plus en plus largement utilisés. De plus en plus d'organisations et d'entreprises déploient plusieurs centres de données dans différentes régions pour répondre aux besoins de scénarios tels que les opérations interrégionales, l'accès des utilisateurs et la reprise après sinistre à distance. À l'heure actuelle, plusieurs centres de données doivent être interconnectés.

Qu'est-ce qu'un centre de données?

Avec le développement continu de la transformation numérique industrielle, les données sont devenues un facteur de production clé. Les centres de données responsables du calcul, du stockage et de la transmission des données constituent l'infrastructure numérique la plus critique de la nouvelle infrastructure. Un centre de données moderne comprend principalement les composants de base suivants :

• L'invention concerne un système informatique, comprenant des modules informatiques généraux pour déployer des services et des modules informatiques à hautes performances qui fournissent une puissance de calcul intensif.
• Les systèmes de stockage, y compris les modules de stockage de masse, les moteurs de gestion de données et les réseaux de stockage dédiés.
• Le système énergétique comprend l'alimentation électrique, le contrôle de la température, la gestion informatique, etc.
• Le réseau du centre de données est responsable de la connexion des modules de calcul général, de calcul haute performance et de stockage au sein du centre de données, et toutes les interactions de données entre eux doivent être réalisées via le réseau du centre de données.

Schéma de principe de la composition du data center

Parmi eux, le module informatique général s'occupe directement de l'activité de l'utilisateur, et l'unité physique de base sur laquelle il s'appuie est un grand nombre de serveurs. Si le serveur est le corps que le centre de données exploite, le réseau du centre de données est l'âme du centre de données.

Pourquoi avons-nous besoin de l'interconnexion des centres de données ?

À l'heure actuelle, la construction de centres de données pour diverses organisations et entreprises est très courante, mais il est difficile pour un seul centre de données de répondre aux besoins commerciaux de la nouvelle ère. En conséquence, il existe un besoin urgent d'interconnexion de plusieurs centres de données, ce qui se reflète principalement dans les aspects suivants.

•  La croissance rapide de l'échelle de l'entreprise

De nos jours, les entreprises émergentes telles que le cloud computing et l'intelligence se développent rapidement, et le nombre d'applications connexes qui dépendent fortement des centres de données augmente également rapidement. Par conséquent, l'échelle des activités entreprises par les centres de données augmente rapidement et les ressources d'un seul centre de données deviendront bientôt insuffisantes.

Limité par des facteurs tels que l'occupation du sol et l'approvisionnement énergétique de la construction du centre de données, il est impossible pour un seul centre de données de s'étendre indéfiniment. Lorsque l'échelle de l'entreprise atteint un certain niveau, il est nécessaire de construire plusieurs centres de données dans la même ville ou à différents endroits. À l'heure actuelle, plusieurs centres de données doivent être interconnectés et coopérer pour compléter le support commercial.

De plus, dans le contexte de la transformation numérique économique, afin d'atteindre un succès commercial commun, les entreprises d'un même secteur et de différents secteurs doivent fréquemment partager et coopérer au niveau des données, ce qui nécessite également une interconnexion et une intercommunication entre les centres de données de différents entreprises.

• L'accès des utilisateurs interrégionaux est de plus en plus courant

Ces dernières années, l'activité centrale des centres de données est passée des services Web aux services cloud et aux services de données. L'éventail des utilisateurs d'organisations et d'entreprises apparentées n'est plus limité par les régions. Surtout lorsque l'Internet mobile est très populaire, les utilisateurs s'attendent à profiter de services de haute qualité à tout moment et n'importe où. Afin de répondre aux exigences ci-dessus et d'améliorer encore l'expérience utilisateur, les entreprises qualifiées construisent généralement plusieurs centres de données dans différentes régions, afin de faciliter l'accès à proximité des utilisateurs dans toutes les régions. Cela nécessite que le déploiement de l'entreprise puisse traverser les centres de données et prendre en charge l'interconnexion de plusieurs centres de données.

Accès utilisateur interrégional

• Exigences strictes pour la sauvegarde à distance et la reprise après sinistre

Le travail quotidien des personnes dépend de plus en plus de divers systèmes d'application, dont la continuité dépend du fonctionnement stable du système du centre de données. Dans le même temps, une attention de plus en plus grande est accordée à la sécurité des données, la fiabilité des activités, la continuité, la sauvegarde et la reprise après sinistre sont devenues des exigences rigides.

Les centres de données sont toujours confrontés à des menaces potentielles telles que diverses catastrophes naturelles, des attaques d'origine humaine et des accidents inattendus dans un environnement plein d'incertitude et de risques divers. Il est progressivement devenu une solution efficace généralement reconnue par l'industrie qui améliore la continuité et la robustesse des activités ainsi que la haute fiabilité et disponibilité des données en déployant plusieurs centres de données à différents endroits. L'interconnexion des centres de données doit être terminée en premier lieu pour déployer des solutions de sauvegarde et de reprise après sinistre entre différents centres de données.

Sauvegarde à distance et reprise après sinistre

• Tendances de la virtualisation des centres de données et de la mise en commun des ressources

Avec la maturité progressive du modèle commercial du cloud computing, diverses applications et services informatiques traditionnels « se dirigent vers le cloud », et le service cloud devient un nouveau centre de valeur. Par conséquent, la transition des centres de données traditionnels aux centres de données basés sur le cloud est devenue une tendance dominante. La virtualisation et la mise en commun des ressources sont des fonctionnalités clés des centres de données basés sur le cloud. L'idée centrale est de transformer la plus petite unité fonctionnelle d'un centre de données d'un hôte physique en une VM (Virtual Machine).

Ces machines virtuelles n'ont rien à voir avec l'emplacement physique et leur utilisation des ressources peut être étendue de manière flexible. Ils prennent en charge la migration gratuite entre les serveurs et les centres de données, réalisant ainsi l'intégration des ressources dans et entre les centres de données, formant un pool de ressources unifié, ce qui améliore considérablement la flexibilité et l'efficacité de l'utilisation des ressources. L'interconnexion entre les centres de données est une condition préalable à la réalisation de la migration des machines virtuelles entre les centres de données. Par conséquent, l'interconnexion des centres de données est également un maillon important dans la réalisation de la virtualisation des centres de données et de la mise en commun des ressources.

Virtualisation et mutualisation des ressources

Quelles sont les options d'interconnexion des centres de données ?

Pour mieux répondre aux besoins des centres de données basés sur le cloud, de nombreuses solutions de réseau de centres de données ont vu le jour, telles que les commutateurs de centre de données HW (série CloudEngine), les contrôleurs de centre de données HW (iMaster NCE-Fabric) et les plates-formes d'analyse de réseau intelligentes (iMaster NCE -FabricInsight). Voici deux solutions d'interconnexion de centre de données recommandées.

• Solution VXLAN de bout en bout

L'interconnexion des centres de données basée sur des tunnels VXLAN de bout en bout signifie que l'informatique et le réseau de plusieurs centres de données sont des pools de ressources unifiés, qui sont gérés de manière centralisée par une plate-forme cloud et un ensemble d'iMaster NCE-Fabric. Plusieurs centres de données sont des domaines VXLAN unifiés de bout en bout et les VPC (Virtual Private Clouds) et les sous-réseaux des utilisateurs peuvent être déployés dans les centres de données, permettant une interopérabilité directe des services. L'architecture de déploiement est illustrée dans la figure suivante.

Schéma de principe de l'architecture de la solution VXLAN de bout en bout

Dans cette solution, des tunnels VXLAN de bout en bout doivent être établis entre plusieurs centres de données. Comme le montre la figure ci-dessous, premièrement, les routes sous-jacentes entre les centres de données doivent communiquer entre elles ; deuxièmement, au niveau du réseau superposé, EVPN doit être déployé entre les appareils Leaf des deux centres de données. De cette manière, les périphériques Leaf aux deux extrémités se découvrent via le protocole EVPN et se transmettent les informations d'encapsulation VXLAN via la route EVPN, déclenchant ainsi l'établissement d'un tunnel VXLAN de bout en bout.

Schéma de principe d'un tunnel VXLAN de bout en bout

Cette solution est principalement utilisée pour faire correspondre les scénarios Muti-PoD. Le PoD (Point of Delivery) fait référence à un ensemble de ressources physiques relativement indépendantes. Multi-PoD fait référence à l'utilisation d'un ensemble d'iMaster NCE-Fabric pour gérer plusieurs PoD, et plusieurs PoD forment un domaine VXLAN de bout en bout. Ce scénario convient à l'interconnexion de plusieurs centres de données à petite échelle proches les uns des autres dans la même ville.

• Segmenter VXLAN Solution

L'interconnexion des centres de données basée sur le tunnel Segment VXLAN signifie que dans un scénario multi-centre de données, l'informatique et le réseau de chaque centre de données sont des pools de ressources indépendants, qui sont gérés indépendamment par leurs propres plates-formes cloud et iMaster NCE-Fabric. Chaque centre de données est un domaine VXLAN indépendant et un autre domaine DCI VXLAN doit être établi entre les centres de données pour assurer l'interopérabilité. De plus, les VPC et les sous-réseaux des utilisateurs sont déployés dans leurs propres centres de données. Par conséquent, l'interopérabilité commerciale entre les différents centres de données doit être orchestrée par une plate-forme de gestion cloud de niveau supérieur. L'architecture de déploiement est illustrée dans la figure suivante.

Diagramme de l'architecture de la solution VXLAN de segmentation

Dans cette solution, les tunnels VXLAN doivent être établis dans et entre les centres de données. Comme le montre la figure ci-dessous, premièrement, les routes sous-jacentes entre les centres de données doivent communiquer entre elles ; deuxièmement, au niveau du réseau superposé, EVPN doit être déployé entre les appareils Leaf et les passerelles DCI au sein du centre de données, ainsi qu'entre DCI passerelles dans différents centres de données. De cette manière, les appareils associés se découvrent via le protocole EVPN et se transmettent les informations d'encapsulation VXLAN via les routes EVPN, déclenchant ainsi l'établissement de tunnels Segment VXLAN.

Segmenter le diagramme de tunnel VXLAN

Cette solution est principalement utilisée pour correspondre au scénario multi-sites. Le scénario convient à l'interconnexion de plusieurs centres de données situés dans différentes régions, ou à l'interconnexion de plusieurs centres de données trop éloignés pour être gérés par le même ensemble d'iMaster NCE-Fabric.

Quelles technologies clés sont nécessaires pour DCI?

VXLAN est une technologie de tunnellisation qui peut superposer un réseau virtuel de couche 2 sur n'importe quel réseau accessible par route et réaliser l'intercommunication au sein du réseau VXLAN via une passerelle VXLAN. Pendant ce temps, l'intercommunication avec les réseaux traditionnels non VXLAN peut également être réalisée. VXLAN utilise la technologie d'encapsulation MAC dans UDP pour étendre le réseau de couche 2, encapsule les paquets Ethernet au-dessus des paquets IP et les transmet dans le réseau via le routage IP. Le périphérique intermédiaire n'a pas besoin de prêter attention à l'adresse MAC de la VM. De plus, le réseau de routage IP n'a aucune restriction de structure de réseau, avec une évolutivité à grande échelle, de sorte que la migration des machines virtuelles n'est pas limitée par l'architecture du réseau.

EVPN est une solution de VPN porteur à service complet de nouvelle génération. EVPN unifie le plan de contrôle de divers services VPN et utilise le protocole d'extension BGP pour transmettre les informations d'accessibilité de la couche 2 ou de la couche 3, réalisant la séparation du plan de transfert et du plan de contrôle. Avec le développement en profondeur des réseaux de centres de données, EVPN et VXLAN ont été progressivement intégrés.

VXLAN introduit le protocole EVPN comme plan de contrôle, ce qui compense l'absence de plan de contrôle au départ. EVPN utilise VXLAN comme tunnel de réseau public, ce qui permet à EVPN d'être plus largement utilisé dans des scénarios tels que l'interconnexion de centres de données.

FiberMall 200G QSFP56 ER4 adapté au métro DCI is en R&D

Dans le contexte de la 5G, la vitesse du haut débit, la distance de transmission et la maîtrise des coûts sont les orientations des utilisateurs des centres de données et du réseau de transmission optique métropolitain. FiberMall développe le module optique 200G QSFP56 ER4 pour répondre à la demande du marché. Il adopte l'architecture de moteur optique WDM à 4 canaux grand public sur le marché et intègre un laser EML de refroidissement à 4 canaux et un photodétecteur APD. Il prend également en charge un débit de 200GE (4X53Gbps) et OTN standard, adapté à l'interconnexion longue distance DCI métropolitaine 200G et au backhaul 5G.

FiberMall's 200G QSFP56 Le module optique ER4 a une consommation électrique de 6.4 W à température ambiante et une consommation électrique inférieure à 7.5 W à trois températures, avec d'excellentes performances d'économie d'énergie. Le module optique est conforme à la norme Ethernet QSFP56 MSA et IEEE 802.3cn 200GBASE-ER4, avec une sensibilité de réception OMA supérieure à -17 dBm. Grâce à l'utilisation de 50G PAM4 CDR basé sur la technologie DSP, le produit a d'excellentes performances et répond pleinement à la distance de transmission bi-fibre monomode de 40 km.

Les excellentes performances du produit sont les suivantes :

Diagramme de l'œil optique

 Passer le test de fibre de 40 km à une température élevée de 70 ℃ et le test de performance FEC Margin

Sensibilité 200G QSFP56 ER4 OMA

Gamme de produits FiberMall 200G :

• Série de câbles optiques actifs :

200G QSFP56 AOC

200G QSFP-DD AOC

• Module optique 4 voies :

200G QSFP56 SR4

200G QSFP56DR4

200G QSFP56 FR4

200G QSFP56 LR4

FibreMall QSFP56 200G SR4