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網(wǎng)絡是數(shù)據(jù)中心最為重要的組成部分，完成了所有設備之間的互連，并讓各種數(shù)據(jù)在不同設備之間暢通傳遞，包括現(xiàn)在火熱的云計算、大數(shù)據(jù)及虛擬化技術都要依仗網(wǎng)絡。有些時候，網(wǎng)絡帶寬的高低已成為了影響數(shù)據(jù)中心業(yè)務部署發(fā)展最為關鍵的因素。網(wǎng)絡帶寬就像服務器CPU的計算能力一樣，在固定大小面積的一塊芯片上要提升計算能力，需要不斷在技術上尋求突破，對于網(wǎng)絡帶寬同樣如此，單端口帶寬是決定網(wǎng)絡帶寬水平的重要依據(jù)。當然，我們可以通過多鏈路捆綁以達到更高的帶寬，但這樣不僅浪費傳輸線路，而且對帶寬并沒有明顯提升。比如：我們可以將四個10G端口做鏈路捆綁，得到40G總帶寬，但線路要鋪設四條，如果用40G端口，一個端口就能夠滿足，而且若四個40G端口做鏈路捆綁就能夠得到160G的帶寬。這樣，通過提升單端口帶寬得到的效果最顯著，所以很多數(shù)據(jù)中心都在追求更高的單端口帶寬技術。

　　數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡主要采用以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)技術，回望這幾十年的以太網(wǎng)發(fā)展史，網(wǎng)絡帶寬已經(jīng)從最開始的1M發(fā)展到現(xiàn)在的100G。數(shù)據(jù)顯示，2016年，全球100G光模塊的出貨量接近100萬只，100G光模塊銷售額也達到了11.5億美元，相比2015年的4.6億美元，增幅高達150%，2017年仍將繼續(xù)保持高速增長。要知道40G/100G的標準IEEE802.3ba也僅是在2010年6月才發(fā)布，距今還不到7年，可以太網(wǎng)從誕生到現(xiàn)在也不過才44年，從1M到10G用了三十年，而40G/100G也就發(fā)展了十年而已，速度提升的越來越快。如今40G端口已經(jīng)成為數(shù)據(jù)中心的標配，作為數(shù)據(jù)中心的出口，40G 的光模塊出貨量基本和10G持平，很快可以超越10G。而在一些大型數(shù)據(jù)中心，40G端口只能作為接入，用100G端口作為出口與廣域網(wǎng)互連，這樣一下子大大提升了網(wǎng)絡帶寬。雖然100G的價格依然比10G和40G高出不少，但依然阻擋不了數(shù)據(jù)中心對100G的旺盛需求。

　　隨著100G大規(guī)模步入商用，很多人又瞄上了400G，甚至更高。其實在光纖里傳輸速度達到100G難度已經(jīng)很大了，實現(xiàn)400G的難度將會更大。100G在技術實現(xiàn)上，實際上是將10G的光纖做捆綁，最多10根這樣來達到100G的帶寬，這里雖然在模塊和光纖體積上有了明顯縮小，但技術上并沒有很大的突破。只是在速率打包上存在一些挑戰(zhàn)而已。然而如果做400G還用光纖捆綁的方式就行不通了，那需要40根10G的光纖，因為已經(jīng)很難再將10G光纖做得更細了，這必須要從根本上解決速率傳輸問題。400G面臨的主要問題是傳輸距離和頻譜效率的平衡問題。由于400G速率相對于100Gbit/S提升了4倍，如果采用與100G完全相同的技術，那么對于光電器件的帶寬響應也要提升4倍，目前的器件無法滿足。還有

　　速率提升到400G后，端口對于光信噪比的要求顯著增高，這就意味著傳輸距離將會明顯縮短。到目前為止，還沒有看到能夠很好解決這些問題的標準出臺。雖然已經(jīng)有三個比較明確的技術解決方案，但每種都有一些缺陷，更是達不到商用的程度，所以400G的標準出臺也還要等待一些時日。早在2014年，IEEE802執(zhí)行委員會就批準了400G以太網(wǎng)工作組成立，命令為P802.3bs。經(jīng)過產(chǎn)業(yè)界各方的共同努力，草案D1.0已經(jīng)于2015年9月推出，目前已經(jīng)進入草案D3.0的征求意見階段，預計在2017年底能夠正式發(fā)布標準。隨著有關標準的成熟推出，將為后續(xù)400G產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到較大的推動作用。

　　實際上，網(wǎng)絡帶寬從1M到400G，提升的速度是越來越快了，尤其是1G之后，不到10年就能提升一個數(shù)量級。未來網(wǎng)絡帶寬能夠達到多少，極限是多少，誰也說不清。曾有專家理論計算以太網(wǎng)傳輸速度的極限是1000G，即單端口傳輸速率無法超過1000G。這個依據(jù)的是香農(nóng)理論，香農(nóng)理論決定系統(tǒng)的頻譜效率越高(容量越大)，信號無誤碼傳輸需要的信噪比就越大，過大的信噪比會導致光傳輸距離大幅縮短，當端口速率達到1000G時，傳輸距離已經(jīng)很近了，根本沒法實用。不過美國加州大學圣巴巴拉分校在2015年就已經(jīng)研發(fā)出1000G的端口帶寬，并聲稱可以在2020年研發(fā)出10000G，即10T的以太網(wǎng)端口帶寬，一舉突破以太網(wǎng)理論速率限制，雖然沒有說明傳輸距離有多遠，但至少是可以理論實現(xiàn)的。如果這個真正變成現(xiàn)實的話，將徹底打破現(xiàn)有1000G速度理論極限的說法。其實我們回頭看以往的科技歷史，在萬維網(wǎng)出現(xiàn)之前的20年間，以太網(wǎng)的速度增幅大約為10年左右一個量級：1973-83年為10Mbps，1993年為100Mbps，1998年為1G，2002年為10G，2013年為100G，一切在當時看都是不可能的事情，現(xiàn)在也都實現(xiàn)了，聰明的人類總是會找到解決問題的辦法的�？梢灶A計在2019-20年IEEE可能會成立1Tb(1000G)研究小組，然后到2023-24年，1Tb以太網(wǎng)標準也將會獲得通過。20年后是10T以太網(wǎng);30年后是100T;40年后將出現(xiàn)1Pb以太網(wǎng)。到那時下載一個4D大片也只需要1秒，瞬間完成。相信科技可以改變一切。

　　數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡帶寬需求從未停止，伴隨著移動設備的普及化、視頻業(yè)務的流行化、移動互聯(lián)的深入化，數(shù)據(jù)中心對帶寬的需求只會持續(xù)增加。數(shù)據(jù)中心只能被動地去擴展網(wǎng)絡容量，40G、100G、400G甚至1Tb都有可能，只要有需求，就會有人愿意去做這方面的技術研究，突破現(xiàn)有網(wǎng)絡帶寬的極限。在未來，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡帶寬沒有最高，只有更高。沒有人知道未來網(wǎng)絡帶寬的極限是多少，也沒有人能夠預測，但只要有實際需求，只要數(shù)據(jù)中心帶寬需求不斷提升，就可能會出現(xiàn)新技術突破現(xiàn)有帶寬限制，一切皆有可能!

來源：機房360

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