O que é a Interconexão de Data Center?

Data Center Interconnection (DCI) é uma solução de rede que realiza a interconexão entre vários data centers. O data center é uma importante infraestrutura para a transformação digital. Graças à ascensão da computação em nuvem, big data e inteligência artificial, os data centers corporativos são cada vez mais amplamente utilizados. Cada vez mais organizações e empresas implantam vários data centers em diferentes regiões para atender às necessidades de cenários como operações entre regiões, acesso de usuários e recuperação remota de desastres. Neste momento, vários data centers precisam ser interconectados.

O que é um data center?

Com o desenvolvimento contínuo da transformação digital industrial, os dados se tornaram um fator chave de produção. Os data centers responsáveis ​​pelo cálculo, armazenamento e encaminhamento de dados são a infraestrutura digital mais crítica da nova infraestrutura. Um data center moderno inclui principalmente os seguintes componentes principais:

• Um sistema de computação, incluindo módulos de computação geral para implantação de serviços e módulos de computação de alto desempenho que fornecem poder de supercomputação.
• Sistemas de armazenamento, incluindo módulos de armazenamento em massa, mecanismos de gerenciamento de dados e redes de armazenamento dedicadas.
• O sistema de energia inclui o fornecimento de energia, controle de temperatura, gerenciamento de TI, etc.
• A rede do data center é responsável por conectar computação geral, computação de alto desempenho e módulos de armazenamento dentro do data center, e todas as interações de dados entre eles devem ser realizadas por meio da rede do data center.

Diagrama esquemático da composição do data center

Entre eles, o módulo de computação geral assume diretamente os negócios do usuário, e a unidade básica física da qual ele se baseia é um grande número de servidores. Se o servidor é o corpo que o data center opera, a rede do data center é a alma do data center.

Por que precisamos de interconexão de data centers?

Atualmente, a construção de data centers para várias organizações e empresas é muito comum, mas é difícil para um único data center atender às necessidades de negócios da nova era. Como resultado, há uma necessidade urgente de interconexão de vários data centers, o que se reflete principalmente nos seguintes aspectos.

•  O rápido crescimento da escala de negócios

Atualmente, negócios emergentes como computação em nuvem e inteligência estão se desenvolvendo rapidamente, e o número de aplicativos relacionados que dependem fortemente de data centers também está aumentando rapidamente. Portanto, a escala dos negócios realizados pelos data centers está crescendo rapidamente e os recursos de um único data center logo se tornarão insuficientes.

Restringido por fatores como ocupação do terreno e fornecimento de energia da construção do data center, é impossível que um único data center se expanda indefinidamente. Quando a escala de negócios atinge um determinado nível, é necessário construir vários data centers na mesma cidade ou em locais diferentes. Neste momento, vários data centers precisam ser interconectados e cooperar para completar o suporte aos negócios.

Além disso, no contexto da transformação digital econômica, para alcançar o sucesso comercial comum, as empresas do mesmo setor e de diferentes setores precisam compartilhar e cooperar com frequência no nível de dados, o que também requer interconexão e intercomunicação entre data centers de diferentes empresas.

• O acesso de usuários entre regiões é cada vez mais comum

Nos últimos anos, o negócio central dos data centers mudou de serviços da Web para serviços em nuvem e serviços de dados. O escopo dos usuários de organizações e empresas relacionadas não é mais limitado por regiões. Especialmente quando a Internet móvel é muito popular, os usuários esperam desfrutar de serviços de alta qualidade a qualquer hora e em qualquer lugar. Para atender aos requisitos acima e melhorar ainda mais a experiência do usuário, as empresas qualificadas geralmente constroem vários data centers em diferentes regiões, de modo a facilitar o acesso próximo dos usuários em todas as regiões. Isso requer que a implantação de negócios possa cruzar data centers e dar suporte à interconexão de vários data centers.

Acesso de usuário entre regiões

• Requisitos rígidos para backup remoto e recuperação de desastres

O trabalho diário das pessoas está cada vez mais dependente de vários sistemas aplicativos, cuja continuidade depende da operação estável do sistema de data center. Ao mesmo tempo, cada vez mais atenção é dada à segurança dos dados, confiabilidade dos negócios, continuidade, backup e recuperação de desastres tornaram-se requisitos rígidos.

Os data centers estão sempre enfrentando ameaças potenciais, como vários desastres naturais, ataques feitos pelo homem e acidentes inesperados em um ambiente cheio de incertezas e vários riscos. Gradualmente, tornou-se uma solução eficaz, geralmente reconhecida pela indústria, que melhora a continuidade e a robustez dos negócios, bem como a alta confiabilidade e disponibilidade de dados, implantando vários data centers em diferentes locais. A interconexão do data center deve ser concluída primeiro para implantar soluções de backup e recuperação de desastres entre diferentes data centers.

Backup remoto e recuperação de desastres

• Tendências em virtualização de data center e pool de recursos

Com a maturidade gradual do modelo de negócios de computação em nuvem, vários aplicativos e serviços tradicionais de TI estão “se movendo em direção à nuvem”, e o serviço em nuvem está se tornando um novo centro de valor. Portanto, a transição de data centers tradicionais para data centers baseados em nuvem tornou-se uma tendência dominante. A virtualização e o pool de recursos são os principais recursos dos data centers baseados em nuvem. A ideia central é transformar a menor unidade funcional de um data center de um host físico em uma VM (Virtual Machine).

Essas VMs não têm nada a ver com a localização física e seu uso de recursos pode ser estendido de forma flexível. Eles oferecem suporte à migração gratuita entre servidores e data centers, realizando assim a integração de recursos dentro e entre data centers, formando um pool de recursos unificado, o que melhora muito a flexibilidade e a eficiência da utilização de recursos. A interconexão entre data centers é um pré-requisito para realizar a migração de VMs entre data centers. Portanto, a interconexão do data center também é um elo importante na realização da virtualização do data center e do pool de recursos.

Virtualização e pool de recursos

Quais são as opções para a interconexão do data center?

Para atender melhor às necessidades dos datacenters baseados em nuvem, surgiram muitas soluções de rede de datacenter, como switches de datacenter HW (série CloudEngine), controladores de datacenter HW (iMaster NCE-Fabric) e plataformas de análise de rede inteligente (iMaster NCE -FabricInsight). Aqui estão duas soluções de interconexão de data center recomendadas.

• Solução VXLAN de ponta a ponta

A interconexão do data center baseada em túneis VXLAN de ponta a ponta significa que a computação e a rede de vários data centers são pools de recursos unificados, gerenciados centralmente por uma plataforma de nuvem e um conjunto de iMaster NCE-Fabric. Vários datacenters são domínios VXLAN de ponta a ponta unificados e as VPCs (Virtual Private Clouds) e as sub-redes dos usuários podem ser implantadas em datacenters, permitindo a interoperabilidade direta do serviço. A arquitetura de implantação é mostrada na figura a seguir.

Diagrama esquemático da arquitetura de solução VXLAN de ponta a ponta

Nesta solução, os túneis VXLAN de ponta a ponta precisam ser estabelecidos entre vários data centers. Conforme mostrado na figura abaixo, primeiramente, as rotas Underlay entre os data centers precisam se comunicar entre si; em segundo lugar, no nível da rede de sobreposição, o EVPN deve ser implantado entre os dispositivos Leaf dos dois data centers. Desta forma, os dispositivos Leaf em ambas as extremidades se descobrem através do protocolo EVPN e transmitem informações de encapsulamento VXLAN entre si através da rota EVPN, desencadeando assim o estabelecimento de um túnel VXLAN de ponta a ponta.

Diagrama esquemático de um túnel VXLAN de ponta a ponta

Esta solução é usada principalmente para combinar cenários Muti-PoD. PoD (Point of Delivery) refere-se a um conjunto de recursos físicos relativamente independentes. Multi-PoD refere-se ao uso de um conjunto de iMaster NCE-Fabric para gerenciar vários PoDs, e vários PoDs formam um domínio VXLAN de ponta a ponta. Este cenário é adequado para a interconexão de vários data centers de pequena escala que estão próximos uns dos outros na mesma cidade.

• Segmento VXLAN Solução

A interconexão do data center com base no túnel Segment VXLAN significa que, em um cenário de vários datacenters, a computação e a rede de cada datacenter são pools de recursos independentes, que são gerenciados independentemente por suas próprias plataformas de nuvem e iMaster NCE-Fabric. Cada datacenter é um domínio VXLAN independente e outro domínio DCI VXLAN precisa ser estabelecido entre os datacenters para obter interoperabilidade. Além disso, as VPCs e sub-redes dos usuários são implantadas em seus próprios data centers. Portanto, a interoperabilidade de negócios entre diferentes data centers precisa ser orquestrada por uma plataforma de gerenciamento de nuvem de nível superior. A arquitetura de implantação é mostrada na figura a seguir.

Diagrama de arquitetura de solução de segmento VXLAN

Nesta solução, os túneis VXLAN devem ser estabelecidos dentro e entre os data centers. Conforme mostrado na figura abaixo, em primeiro lugar, as rotas subjacentes entre os data centers precisam se comunicar entre si; em segundo lugar, no nível da rede de sobreposição, o EVPN deve ser implantado entre dispositivos Leaf e gateways DCI dentro do data center, bem como entre DCI gateways em diferentes data centers. Dessa forma, os dispositivos relacionados descobrem uns aos outros por meio do protocolo EVPN e transmitem informações de encapsulamento VXLAN entre si por meio de rotas EVPN, desencadeando assim o estabelecimento de túneis de segmento VXLAN.

Diagrama de túnel do segmento VXLAN

Esta solução é usada principalmente para corresponder ao cenário Multi-Site. O cenário é adequado para a interconexão de vários data centers localizados em diferentes regiões, ou a interconexão de vários data centers muito distantes para serem gerenciados pelo mesmo conjunto de iMaster NCE-Fabric.

Quais tecnologias-chave são necessárias para DCI?

VXLAN é uma tecnologia de encapsulamento que pode sobrepor uma rede virtual de Camada 2 em qualquer rede que possa ser alcançada por rota e realizar a intercomunicação dentro da rede VXLAN por meio de um gateway VXLAN. Enquanto isso, a intercomunicação com redes tradicionais não-VXLAN também pode ser alcançada. A VXLAN usa MAC na tecnologia de encapsulamento UDP para estender a rede de Camada 2, encapsula pacotes Ethernet sobre pacotes IP e os transmite para a rede por meio de roteamento IP. O dispositivo intermediário não precisa prestar atenção ao endereço MAC da VM. Além disso, a rede de roteamento IP não possui restrições de estrutura de rede, com escalabilidade em larga escala, para que a migração de VMs não seja limitada pela arquitetura de rede.

EVPN é uma solução de VPN de suporte de serviço completo de última geração. O EVPN unifica o plano de controle de vários serviços VPN e usa o protocolo de extensão BGP para transmitir as informações de acessibilidade da Camada 2 ou Camada 3, realizando a separação do plano de encaminhamento e do plano de controle. Com o desenvolvimento aprofundado das redes de data center, EVPN e VXLAN foram gradualmente integrados.

A VXLAN introduz o protocolo EVPN como plano de controle, o que compensa a falta de um plano de controle no início. O EVPN usa VXLAN como o túnel de rede pública, o que permite que o EVPN seja mais amplamente utilizado em cenários como a interconexão de data centers.

FiberMall 200G QSFP56 ER4 adequado para DCI metropolitano is em P&D

No contexto do 5G, velocidade de banda larga, distância de transmissão e controle de custos são as direções dos usuários de data centers e redes metropolitanas de transmissão óptica. A FiberMall está desenvolvendo o módulo óptico 200G QSFP56 ER4 para atender à demanda do mercado. Adota a arquitetura principal do motor óptico WDM de 4 canais do mercado e integra um laser EML de resfriamento de 4 canais e um fotodetector APD. Ele também suporta uma taxa de 200GE (4X53Gbps) e OTN padrão, adequado para interconexão de longa distância DCI metro 200G e backhaul 5G.

FiberMall's 200G QSFP56 O módulo óptico ER4 tem um consumo de energia de 6.4 W à temperatura ambiente e um consumo de energia inferior a 7.5 W em três temperaturas, com excelente desempenho de economia de energia. O módulo óptico está em conformidade com o padrão Ethernet QSFP56 MSA e IEEE 802.3cn 200GBASE-ER4, com sensibilidade de recepção OMA superior a -17dBm. Devido ao uso de 50G PAM4 CDR baseado na tecnologia DSP, o produto tem excelente desempenho e atende totalmente a distância de transmissão de fibra dupla de modo único de 40 km.

O excelente desempenho do produto é o seguinte:

Diagrama de olho óptico

 Passando no teste de fibra de 40 km a uma alta temperatura de 70 ℃ e no teste de desempenho FEC Margin

Sensibilidade OMA 200G QSFP56 ER4

Linha de produtos FiberMall 200G:

• Série de cabos ópticos ativos:

200G QSFP56 AOC

200G QSFP-DD AOC

• Módulo óptico de 4 canais:

200G QSFP56 SR4

200G QSFP56 DR4

200G QSFP56 FR4

200G QSFP56 LR4

FiberMall QSFP56 200G SR4