Nicolas ZERBIB CORNING

Nicolas ZERBIB CORNING

Evolutions récentes des technologies et architectures 40/100 Gb dans les Datacenters Nicolas ZERBIB Sales Director South and Eastern Europe CORNING OPTICAL COMMUNICATIONS EMEA Enterprise Networks Symposium 2014 Saint- Petersbourg

Agenda Architectures DC: quoi de neuf?: Leaf/spine Feuille / Colonne principale Après le 40 G, quelles perspectives? Solutions de câblage pour réseaux 40Gig et 100Gig une nouveauté CISCO: le BiDi Telecom Corning Internal 3

Architectures

Architecture classique 3-niveaux (Tier) Le modèle traditionnel cœur-distribution-accès est suffisant pour un trafic réseau typique Nord/Sud, souvent dirigé vers le monde extérieur au DC Architecture habituellement construite dans des objectifs de redondance et de résilience aux erreurs réseau Typiquement, 50% des liens entre les switches sont bloqués par le protocole Spanning Tree (STP) de façon à prévenir les boucles réseau, informations backup en attente, donc 50% de la bande passante théorique est ainsi gaspillée jusqu à ce qu il y ait une erreur réseau. Telecom Corning Internal 5

Architecture classique 3-niveaux (Tier) De plus si un serveur connecté au switch d accès en bas à gauche doit communiquer avec le switch d accès sur le droite, l information doit remonter jusqu au cœur de réseau pour redescendre de l autre côté. Cela génère plus de latence, et utilise de la bande passante additionnelle. Telecom Corning Internal 6

Les réseaux Datacenter d aujourd hui Le type de trafic réseau change avec la nature de l utilisation des équipements actifs et des capacité IT dans les Datacenters - Virtualisation et Cloud Computing, avec plus de trafic interne intra-salle Les serveurs sont virtualisés et regroupés ensemble (parfois de quelques centaines à des milliers), souvent travaillant en parallèle sur des calculs ou des softwares demandeurs en puissance (stockage, puissance processeur), où la latence est un obstacle au partage de la ressource IT Si les serveurs ne peuvent communiquer efficacement à cause d un goulot d étranglement dans le réseau, alors cela se transforme en temps CPU non productif, en surcoûts et dégradation de performance. En supprimant la couche de distribution et en inventant un modèle plus direct, à 2 niveaux une architecture «2-Tier/niveaux Spine and Leaf»où le trafic se déplace plus dans la direction Est-Ouest, les serveurs peuvent se parler plus directement avec un réseau plus efficace et plus de trafic utile. Telecom Corning Internal 7

Architecture 2 niveaux (Tier) Leaf/Spine Feuille / Colonne principale Telecom Corning Internal 8

Les principes de l architecture Leaf/Spine Les principaux blocs de la salle sont constitués de Feuilles are (Cloud Leaves) et Colonnes (Cloud Spines) Les Cloud Spines assurent le trafic vers des liens optimisés entre des noeuds de réseau en couches 1 et 2 du modèle OSI Les Cloud Leafs contrôlent le flux de trafic entre les serveurs Le nombre de ports sur le switch de feuille va déterminer le nombre max de switches de Colonne. Vice & versa: le nombre de ports du switch de colonne détermine le nombre max de switches de Feuille Telecom Corning Internal 9

Architecture 2 niveaux (Tier) Leaf/Spine Feuille / Colonne principale Switches de colonne principale Les switches (de layer 3) haute performance à ports multiples, haute densité sont utilisés pour supporter le cœur de réseau, typiquement maillés en groupes de 2, 4, 8 or 16 colonnes La charge est distribuée sur tous les switches de colonne, ainsi chaque switch pris individuellement n est plus indispensable si il tombe Exemple de switches de colonne: Cisco 7010 (384 ports) Cisco 7018 (768 ports) Telecom Corning Internal 10

Architecture 2 niveaux (Tier) Leaf/Spine Feuille / Colonne principale Switches de feuille Les switches de feuille connectent des groupes de plusieurs serveurs aux switches de colonne Chaque switch de feuille se connecte à tous les switch de colonne et forment leur propre maille Le maillage garantit que chaque switch de feuille est à un distant d un seul «bond» des autres switches, minimisant la latence pour une plus grande résilience et prédictibilité Exemple de Switch de feuille: Cisco 3064 48 X 10G 16 ports additionnels si utilisation d un splitter sur les ports 4 x 40G Telecom Corning Internal 11

Leaf/Spine: une architecture évolutive 1 2 1 2 15 16 2 Spine... 16 Spine 32 32 32 32... 1 72 32 32 32 32 72 Leaf 32 32 32 32... 1 576 32 32 32 32 576 Leaf Jusque 2,304 x 10G nœuds non-oversubscribed Jusque 18,432 x 10G nœuds non-oversubscribed 1 2 2 Spine 1 2 15 16... 16 Spine 16 16 16 16... 1 144 48 48 48 48 144 Leaf 16 16... 16 16 48 48 48 48 1 1152 1152 Leaf Jusque 6,912 x 10G nœuds 3:1 oversubscribed Jusque 55,296 x 10G nœuds 3:1 oversubscribed Telecom Corning Internal 12

Architecture traditionnelle vs. Leaf-Spine Telecom Corning Internal 13

Vue physique d une architecture Spine & Leaf 16 canaux Telecom Corning Internal 14

Après le 40 G, quelles perspectives?

Roadmap Ethernet / bande passante Source: Dell Oro. 07/ 2012 Telecom Corning Internal 16

IEEE High Speed Ethernet : la connectique Meeting intermédiaire Geneve Septembre 2012 Objectifs centrés sur l établissement d un consensus autour des application Ethernet filaire haut débit Priorisations avérées sur le 400G comme prochaine génération pour l Ethernet Le HS Study Group a approuvé en Mars 2013 Très probablement les premiers designs en 16x25G (32F MMF) Source: USConec Telecom Corning Internal 17

Solutions de câblage pour réseaux 40Gig et 100Gig une nouveauté CISCO: le BiDi

Les transceivers 40 Gbit MM 40GBASE-SR4 QSFP+ Module 100m sur câble OM3 150m sur câble OM4 Connecteur MPO/MTP Sur 8 fibres 40GBASE-CSR4 QSFP+ Module 300m sur câble OM3 400m sur câble OM4 OM4 connecteur MPO/MTP Sur 8 fibres QSFP40G BiDi Module courte portée 100m sur câble OM3 125m sur câble OM4 Connecteur OM4 LC duplex Sur 2 fibres Telecom Corning Internal 19

40GBASE-SR-BD Le Cisco BiDi Annoncé en Novembre 2013 Cisco lance un nouveau transceiver 40G QSFP+ MM sur 2 fibres utilisant une connectivité LC-Duplex standard Objectif au départ: supporter les installs LC-Duplex traditionnelles CeTransceiver opère sur 2 longueurs d onde 2 x 20G bidirectionel (BiDi) par fibre 1 @ 850nm 1 @ 900nm *Corning a travaillé étroitement avec Cisco, a fourni des modèles et mesures sur la bande passante additionnelle utilisée par la solution BiDi Telecom Corning Internal 20

40GBASE-SR-BD Distances typiques: Optical Transceiver Transmit Receive Telecom Corning Internal 21

40GBASE-SR-BD Solution BiDi: à quoi cela peut ressembler Utilise les composants standard Pretium EDGE de Corning Telecom Corning Internal 22

Solutions Corning 40/100G Polarité BiDi a été développé par CISCO pour répondre aux utilisateurs IT sur les sujets de: Pinning Polarité Fibres non utilisées dans le cadre des transmissions 40/100 G sur MTP chez certains constructeurs Cisco voit le BiDi comme une plateforme de transition du 10G vers le 40/100G MTP dans des DC existants. ou un moyen de démarrer en douceur sur le 40G Telecom Corning Internal 23

Tranceiver parallèle Optique SR4 versus BiDi Power: Identique for SR4 and BiDi 4 lanes @ 10G/lane in & out) TX RX TX RX 4x10G SR4 2x20G BiDi 850nm 850nm 850/900nm 900/850nm Optique: SR4 4 lanes @ 10G/lane & 850nm in & out Connecteurs MPO BiDi 1 lane @ 2x20G BiDi (850/900nm) in & out Connecteurs LC Encombrement Identical for SR4 and BiDi per QSFP+ MSA Telecom Corning Internal 24

Comparaison Parallèle Optique SR4 versus BiDi Parallèle Optique SR4 Re câblage nécessaire pour un upgrade à 40G Nouveaux patchcords (MPO vs connecteurs LC) 8 fibres nécessaires pour la transmission du signal Complexité relative des solutions parallèles optiques (détrompeurs, pins, polarité) Standardisé multi constructeurs Bi Di Réutilisation de l infra de câblage 10G MMF existante Même patchcords connectivité LC Utilisation fibre immédiatement maximisée Non standardisé, solution propriétaire CISCO Telecom Corning Internal 25

Migration 1G à 100G Choisir une infrastructure supportant les besoins actuels et futurs 1G to 100G Migration path for Multimode Fiber Infrastructures IEEE Standards Based Solutions Débit 1G 10G 40G MTP MTP Backbone (Module-Trunk- Module) 100G (10-Lanes) 100G (4-Lanes) Engineered Solutions 40G (Extended Reach) 40G (Bi Di) LC-LC Backbone (Panel-Trunk- Panel) IEEE PMD 1000BASE-SX 1000BASE-LX 10GBASE-SR 10GBASE-LX4 10GBASE-LRM 40GBASE-SR4 100GBASE-SR10 100GBASE-SR4 Known as 40GBASE-eSR4 Known as QSFP- 40G-SR-BD Nombre de fibres 2 2 8 20 8 8 2 Type de connecteur pour le Transceiver LC LC 12 f MTP 24 f MTP 12 f MTP 12 f MTP LC = Requires No Cabling Upgrade = Requires Adding 12F MTP Trunk Cable Telecom Corning Internal 26

Solutions types pour le 40 G Solution 1: Agrégation 10 Gig - 40 Gig utilisant du Parallèle Optique MTP Jumper MTP Panel MTP-Trunk Cable MTP Panel MTP-LC Breakout Cable Solution 2: Solution full 40 G jusque 400 mètres utilisant du parallèle optique MTP Jumper MTP Conversion Module MTP-Trunk Cable MTP Conversion Module MTP Jumper Solution 3: 40 Gig BiDi jusque 125 150 mètres LC Duplex Patch cord MTP/LC Module MTP-Trunk Cable MTP/LC Module LC Duplex Patch cord Telecom Corning Internal 27

Solutions Corning 40/100G Tables de transmission BiDi Telecom Corning Internal 28

Solutions Corning 40/100G Tables de transmission BiDi Telecom Corning Internal 29

Resources Guide BiDi Landing Page Cisco Guide for 40G Parallel Optics and BiDi 1G to 100G Migration Chart 40G selection guide EDGE Family Spec Sheet Telecom Corning Internal 30

nicolas.zerbib@corning.com mob:+33678959242 Telecom Corning Internal 31