Todas as empresas agora precisam acompanhar a evolução tecnológica da infraestrutura digital, concentrando-se principalmente na eficiência e inovação. Um evento significativo em relação à rede é o comissionamento do Switch 400GbE, que aumenta a largura de banda e minimiza a latência sem fim, pois atende às crescentes demandas dos aplicativos de hoje. Essa inovação fez com que as organizações adotassem novos métodos de trabalho que exigem uma grande quantidade de transmissão de dados e o suporte de aplicativos cansados de IA; o switch de 400 GbE parece estar preparando o cenário para o futuro. Este artigo descreve os aspectos físicos da tecnologia de 400 GbE, a arquitetura da rede que ela gerará e o uso dessa tecnologia dentro do contexto dos ecossistemas digitais estendidos que a organização gerencia.
O que é um switch 400GbE e como ele funciona?

Comutação Conexões de rede que não têm backbones de fibra extensas se tornam mais fáceis usando switches de 400 GbE. Maior dependência de fibra para interconexão de rede aumentou os requisitos de comutação do hardware. Com o avanço da IA, os requisitos para switches maiores de 400 GbE aumentaram para auxiliar no roteamento de grandes volumes de dados com baixa latência. Com a implantação esperada do 5G e variantes subsequentes na década seguinte, esses switches se tornarão necessários para grandes sistemas de IA. O suporte à infraestrutura necessária para interconectar várias redes se torna possível com a infusão de redes de automação e gerenciamento. Com a infusão de IA, a necessidade de switches de baixa latência e alto volume se tornará generalizada em várias redes, desde redes corporativas até redes em nuvem.
Compreendendo a arquitetura do switch
O desenvolvimento da arquitetura de switch 400GbE inclui a integração horizontal de muitos subsistemas para atingir a máxima eficiência e fluxo cruzado de dados, incluindo interfaces de nível superior para controle de fluxo de ar. Em poucas palavras, a estrutura de comutação é a estrutura líder para roteamento eficiente de pacotes de dados entre portas. Esta matriz de alta velocidade é estruturada para reduzir o congestionamento ao mínimo por meio de caminhos de dados paralelos, garantindo o máximo rendimento e o mínimo de atraso. Além disso, transceptores de cobre externos de alta velocidade distintos são conectados ao interruptor portas, que convertem sinais eletrônicos em sinais ópticos, aprimorando a transmissão rápida de dados por cabos de fibra óptica. Os Great Crossfire e Packet Processing Engines também estão incorporados na arquitetura. Eles estão acostumados a funções e atributos de rede de alta capacidade, como autoconfiguração e adaptabilidade ambiental para aumentar o desempenho em situações de rede em mudança. Todos os recursos arquitetônicos mencionados acima auxiliam na obtenção dos parâmetros de desempenho do switch de 400 GbE, aprimorando assim o desenvolvimento de tecnologias de rede mais avançadas.
O papel do 400GbE nas redes modernas
O objetivo do 400GbE é atender à crescente demanda por conectividade de largura de banda alimentada por aplicativos e serviços intensivos em dados. Com isso, as interconexões entre data centers melhoram, permitindo que esses dispositivos e sistemas se comuniquem mais rapidamente e suportem outros serviços interconectados, como IA, aprendizado de máquina e serviços de dados extensivos. Embora as redes de comunicação que empregam a tecnologia 400GbE sejam projetadas para suportar requisitos substanciais de largura de banda, elas também prometem os menores atrasos e um alto nível de confiabilidade do serviço. Além disso, a disponibilidade de maior automação e protocolos de gerenciamento de rede mais sofisticados dentro da estrutura 400GbE garante a operação simplificada da rede e seu crescimento, o que é necessário nesta era de transformação digital e forte desempenho de redes em uso comercial e industrial.
Principais recursos dos switches 400GbE
Os switches construídos em torno do padrão e da terminologia 400GbE têm vários recursos que permitem o gerenciamento de rede de forma mais eficaz e melhoram o desempenho geral. Esses switches atingiram um nível de latência de acesso direto que é suportável para os comerciantes de alta frequência e aplicativos de missão crítica naquela rede específica, desde que seja 400GbE. Os switches cut-through também têm a qualidade de serviços QOS, que auxilia no gerenciamento do tráfego de rede alocando largura de banda adequadamente, dependendo do aplicativo. Mais detalhes também compreendem um conjunto de protocolos de codificação e segurança contra outras formas de espionagem de informações. A configuração desses switches permite sua modificação e extensão por meio de maior modernização de tecnologias e expectativas de negócios. Há também ferramentas de provisionamento e configuração do gerenciador incorporadas na rede, que auxiliam no funcionamento da rede em vez do propósito, o que pode reduzir a carga de trabalho e as chances de erro, aumentando assim a eficiência na operação.
Como escolher o switch HPE ou Juniper certo?

Comparando opções HPE e Juniper
Ao comparar os switches HPE e Juniper, o desempenho, preço, suporte técnico e gerenciamento de fluxo de ar são alguns dos principais parâmetros. O foco dos switches HPE é sua variabilidade e o fornecimento de soluções de rede por meio de interfaces amigáveis e ferramentas de gerenciamento, o que os torna adequados para empresas de médio e grande porte. Eles se concentram mais em tecnologias de economia de energia verde, mas são competitivos no mercado. Por outro lado, a Juniper está abordando ambientes de alto desempenho de data centers que priorizam a segurança e a flexibilidade no design da arquitetura de rede em configurações ricas em dados e grandes data centers. Na maioria dos casos, a capacidade da Juniper de automatizar processos é boa o suficiente para realizar a maioria das tarefas, o que, por sua vez, minimiza o esforço humano em relação ao gerenciamento de rede. A decisão entre HPE e Juniper parece ser motivada principalmente pelos fatores predominantes dentro de uma organização, como orçamento, complexidade de rede e adequação à estrutura de TI disponível.
Considerações para aplicações de alta largura de banda
Switches instalados em ambientes de alta largura de banda devem satisfazer rapidamente vários critérios. Primeiro, a capacidade e a taxa de transferência do switch são essenciais, pois a quantidade de tráfego do switch deve ser significativa o suficiente para evitar possíveis situações de gargalo. A densidade de portas e a composição do modelo de backplane devem ser altas. Segundo, os recursos de Qualidade de Serviço (QoS) são necessários para tornar algumas classes de tráfego mais críticas do que outras, especialmente com VoIP, streaming ou serviços de dados essenciais. A latência e a quantidade de dados buscados são dois aspectos relacionados que devem ser tratados. Essas considerações estão em conformidade com as recomendações de líderes especializados do setor e visam construir uma rede forte, capaz de lidar com requisitos pesados de dados.
Quais são os benefícios de um switch 64GbE de 400 portas?

Conectividade aprimorada e densidade de portas
O moderno switch de 64 portas 400GbE é equipado com conectividade e densidade de porta excepcionais, estabelecendo uma base sólida sobre a qual aplicativos orientados a dados podem ser construídos. Construído para implantações de alta densidade, este switch visa dimensionar a rede e aumentar o número de dispositivos na rede corporativa, o que se traduz em maior tráfego de dados nos vários ecossistemas. Essa densidade é ideal para operações de dados e reduz o capital necessário para a infraestrutura. Além disso, o design evolutivo permite transferências de alta taxa de dados, baixo tempo de transmissão e aumento de dados entregáveis. Consequentemente, esses switches são altamente benéficos quando a densidade de dados é alta, como serviços baseados em nuvem e extensivos centros de dados em rede Tecnologias de 400GbE por porta. A adição de um switch de 64GbE de 400 portas permite a integração de outras partes da rede e, portanto, aumenta o desempenho e a estabilidade da rede, ao mesmo tempo em que está em linha com as tendências tecnológicas atuais e prepara a rede para investimentos futuros.
Aumentando o rendimento e reduzindo a latência
A função de um switch de 64 portas 400GbE é aumentar os atributos de desempenho da rede, pois ele pode executar o processamento de dados em latências mais baixas. Esses switches usam as tecnologias de "encaminhamento" de pacotes Advanced da Thornton e algoritmos dinâmicos para facilitar a transmissão efetiva de dados, o que reduz o tempo de transferência do nó da rede. Instalações que dependem de Ethernet de alta velocidade, como essas, reduzem drasticamente os gargalos de throughput, mesmo durante os horários de pico de uso. Os provedores de serviços sempre têm recursos de qualidade de serviço (QoS) integrados, garantindo que a latência e o desempenho sejam baixos, assegurando que o tráfego crítico seja priorizado. Além disso, recursos como RDMA sobre Ethernet convergente (RoCE) aprimoram a interação entre os recursos de armazenamento e computação do ambiente virtualizado. Em conjunto, essas melhorias tecnológicas se alinham com práticas padrão significativas no design da infraestrutura e parecem aquelas que aprimorariam o tráfego de saída enquanto reduzem a latência, abordando assim as necessidades de conectividade presentes e futuras.
Explorando soluções de switch Ethernet aberto da FS

Por que o Open Ethernet está ganhando popularidade
A expansão do mercado de Ethernet aberta pode ser atribuída à sua flexibilidade, custo-eficiente e recursos escaláveis. Conforme apontado por algumas fontes recentes, as soluções Ethernet abertas garantem a interoperabilidade com vários fornecedores, eliminando assim o bloqueio de fornecedores e aumentando o pessoal no desenvolvimento e infraestrutura da rede. Há mais abertura para a maioria das personalizações de rede e implantação de aplicativos inovadores em toda a empresa. Além disso, o resultado geralmente é a redução de custos, pois a Ethernet aberta permite o uso de hardware de caixa branca menos dispendioso em vez de sistemas proprietários e sensíveis. Operar dessa forma pode reduzir quase todas as despesas relacionadas à infraestrutura — e despesas iniciais e de manutenção — e permitir a expansão da rede em padrões de produtividade razoáveis. Portanto, o resumo de todos os pontos levantados leva as organizações que buscam mudar para uma arquitetura Ethernet aberta a ter um bom caso e razão para fazê-lo.
Dê uma olhada no FS N9510-64D
O FS N9510-64D é um dos mais novos switches Ethernet de meio aberto do mercado, projetado para se adequar às tendências atuais em tecidos de rede. Construído com 64 portas Ethernet 400G, este switch tem um rendimento muito alto otimizado para ambientes empresariais e de provedores de data center. Ele também suporta muitos protocolos de Camada 2 e 3, aprimorando os recursos de processamento paralelo e multitarefa. Além disso, o N9510-64D pode incorporar vários parâmetros de restrição diferentes que constituem a qualidade do serviço (QoS) e meios eficazes de assistência de congestionamento em um ambiente virtualizado para proteger a transferência de gráfico acíclico direcionado ao tráfego (DAG).
Além disso, este switch incorpora alguns recursos como RDMA sobre Ethernet convergente (RoCE) v2, que permite um Switch escalável inclui alguns recursos como RDMA sobre Ethernet convergente (RoCE) v2 que permite a rápida comutação de dados em aplicativos com restrição de largura de banda, melhorando assim a velocidade de processamento e a estabilidade. Sua capacidade de trabalhar com praticamente qualquer sistema operacional de rede fornece uma vantagem de rede aberta e flexibilidade, permitindo uma adaptação controlada de necessidades operacionais em mudança para um determinado ambiente de rede organizacional. O FS N9510-64D deve ser identificado por empresas eficazes que exigem estruturas de rede robustas, de baixo custo e escaláveis.
Integração com Linux e Cumulus
O switch gerenciado N9510-64D integra-se muito bem com o cumulus Linux aberto e, portanto, torna-se uma base sólida e flexível para operações de rede dentro de um chassi. O Cumulus Linux é construído em torno do kernel do sistema operacional Linux e é, portanto, bastante flexível. De fato, muitas ferramentas e scripts Linux podem ser usados para modificar e automatizar várias tarefas, incluindo comutação de rede. Essa liberdade permite que os gerentes de TI ajustem um switch, especialmente para um serviço de rede, e reduzam o TCO de rede. Além disso, a interoperabilidade do FS N9510-64D com o Cumulus Linux simplifica os processos de implantação e permite a rede DevOps, levando à rápida expansão, excelente desempenho e manutenção de baixo custo.
Quais desafios você enfrenta com o roteamento em uma rede de 400 GbE?

Gerenciando Escalabilidade em Grandes Redes
Ao gerenciar redes de grande porte, por exemplo, 400GbE (redes Gigabit Ethernet), a expansão da rede, por um lado, não deve substituir os recursos disponíveis, por outro. As principais estratégias envolvem a incorporação de técnicas avançadas de gerenciamento de tráfego e o aproveitamento da flexibilidade robusta da infraestrutura de rede. Colocar ZOTS (Zero One Time Services) em prática e otimizar as abordagens de roteamento de pacotes é essencial. Além disso, usar hardware grande modificável e extensível que atenderá à rede existente oferece suporte à expansão da rede. A automação adicional do gerenciamento e a implementação de Software Defined Networking (SDN) simplificam os processos de alocação e dimensionamento de recursos. A partir do estudo, pode-se destacar que há áreas em que uma organização pode enfatizar o enfrentamento do desafio da escalabilidade e a melhoria do rendimento, ao mesmo tempo em que aprimora a eficiência operacional usando fontes de alimentação mais avançadas.
Otimizando para virtualização e cargas de trabalho de IA
É essencial focar em interconexões de alta velocidade e baixa latência ao implantar estruturas adaptáveis e facilmente escaláveis para lidar com os desafios de virtualização e aplicativos de IA. Balanceamento de carga avançado e uma estratégia de priorização de tráfego são úteis para atender às necessidades de demanda de dados em tais ambientes e modelos. Integrar GPUs e FPGAs como aceleradores de hardware de última geração seria uma grande vantagem, pois essas unidades são ideais para processamento paralelo, que o trabalho de IA requer. Além disso, usar redes em nuvem permite uma melhor e mais dinâmica utilização de recursos e distribuição de carga de trabalho, tornando o planejamento de recursos de grandes data centers mais eficiente. As organizações podem fornecer ambientes práticos de virtualização e aplicativos de IA para seus funcionários por meio dessas medidas para produzir resultados mais criativos.
Abordando os requisitos de energia e PSU
Recusar-se a reconhecer ou suprimir os requisitos de energia e PSU (Power Supply Unit) é extremamente importante para garantir estabilidade e eficiência, especificamente em alto mar, ao definir redes de 400 GbE. Hoje em dia, os data centers exigem PSUs de alta eficiência para reduzir a perda de energia e fatorar as despesas. Nesse sentido, selecionar a PSU correta significa entender os requisitos de energia para cada uma das partes da rede, servidores, switches, controladores de interface de rede, etc., para não ser sobrecarregado ou subcarregado, o que é um custo considerável. Fontes confiáveis apontaram que melhores arranjos de cabos e possibilidades de dimensionamento são obtidos ao utilizar sua fonte de alimentação (PSU) com construção modular. No entanto, a redundância é igualmente essencial. Além disso, a obrigação de soluções para o monitoramento de energia ajudará a melhorar o consumo de energia com vistas ao uso de energia e confiabilidade da infraestrutura. Além disso, a unidade de fonte de alimentação (PSU) e o gerenciamento de energia do grupo podem melhorar significativamente a eficiência econômica e ambiental.
Fontes de Referência
Perguntas Frequentes (FAQs)
P: Quais são as vantagens de operar um switch de 400 GbE no contexto de data centers?
R: O switch 400GBE é um switch ethernet de 400 gigabits relativamente moderno que pode atender às necessidades de data centers de alta largura de banda. Ele é necessário para os grandes aplicativos de hoje que prevêem as necessidades de aprendizado de máquina, infraestruturas hiperconvergentes, HPC, etc., e também são muito benéficos, pois aliviam as restrições de largura de banda e auxiliam na redução da distância. Esses switches são essenciais na implantação do crescimento da capacidade da rede e no aprimoramento do desempenho do data center.
P: Quantas portas um switch padrão de 400 GbE tem?
R: Normalmente, um switch de fator de forma IIU de 400 GbE tem 32 portas de 400 GbE. A combinação de pouco espaço em rack e tendências de alta movimentação de largura de banda permite uma densidade de porta muito alta. Outras versões podem oferecer 128 portas em velocidades menores de 100 ou 200 para atender a áreas de negócios específicas que exigem essa flexibilidade.
P: Há outras velocidades de porta com as quais um switch de 400 GbE pode trabalhar?
R: Ambas as portas de switch de 400 GbE variam de 25 G a 400 G, acomodando implementações graduais e ambientes heterogêneos. Os data centers de 400 GbE podem ser configurados nativamente usando portas de uplink de 25 GbE, 100 GbE, 200 GbE e 400 GbE com base em seus requisitos e arquitetura existente.
P: Se um switch tem 32 portas e suporta 400 GbE, qual é a capacidade de comutação cumulativa desse switch?
R: Na maioria dos casos, switches de 32 portas 400GbE teriam sido estimados como possuindo uma capacidade de comutação de 12.8 Tbps (Terabytes por segundo). Essa imensa largura de banda tornaria possível permitir transferências de dados rápidas e, nos casos de tráfego de data center em larga escala, garantir o fluxo suave desse tráfego para vários aplicativos e serviços.
P: Na sua opinião, como os switches de 400 GbE oferecem um melhor valor econômico para o investimento no data center?
R: Os switches 400GbE podem fazer isso de várias maneiras. Eles podem fornecer maior densidade de porta, permitindo que eles reduzam o número de switches necessários e, consequentemente, diminuam o uso de energia. Além disso, a mudança em jogo está usando uma largura de banda fixa por porta. Assim, pode-se limitar o crescimento da rede cara e, portanto, a complexidade do gerenciamento de rede. Além disso, esses switches podem conectar eletricamente recursos de automação que permitem a configuração de blocos de construção no nível do sistema sem operadores humanos reduzindo os requisitos de configuração.
P: Os switches de 400 GbE são adicionados à infraestrutura existente do data center?
R: Sim, a infraestrutura no centro aceitaria os switches de 400 GbE devido à sua alta adaptabilidade. Eles também são projetados para se adequar a vários cenários de implantação, como topo de rack, fim de linha e spine-leaf. Dessa maneira, o roughing e o resfriamento são obtidos rapidamente. Além disso, a maioria dos switches de 400 GbE suporta conexões de velocidade mais baixa, como GBE e 100 G, permitindo uma mudança incremental nas redes e servidores existentes sem interromper nada.
P: Quais redes se beneficiam da incorporação de switches de 400 GbE com recursos e funcionalidades avançadas?
R: No que diz respeito ao ZTE C05250, recursos de alta disponibilidade são oferecidos onde várias fibras são emendadas; técnicas avançadas de balanceamento de carga como ECMP (Equal-Cost Multi-Path), que equilibra o uso de dados de entrada entre todas as portas, também são implementadas. O aplicativo abrange clusters de computadores para armazenamento, servidores corporativos, virtualização, segurança de vídeo, comunicações em tempo real, etc. Seus outros aspectos definidores envolvem o fornecimento de SDN e outras automações de rede, gerenciamento de tráfego robusto e recursos de controle de QoS.
P: Quais opções de configuração os switches 400GbE oferecem?
R: A escalabilidade é uma das principais considerações ao projetar a infraestrutura do data center. Os switches de 400 GbE adicionam altas densidades de porta, permitindo conectividade de backbone entre vários links de baixa velocidade. A escalabilidade resultante permitirá que os data centers expandam rapidamente sua capacidade de infraestrutura de rede, adicionando mais servidores, armazenamento e outros dispositivos em rede sem reformular completamente o sistema existente.
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