Descubra el futuro de la red con el potente conmutador 400 GbE.

Todas las empresas deben seguir el ritmo de la evolución de la tecnología de la infraestructura digital, centrándose principalmente en la eficiencia y la innovación. Un acontecimiento importante en materia de redes es la puesta en servicio de la Conmutador de 400 GbE, que aumenta el ancho de banda y minimiza la latencia al máximo, a la vez que satisface las demandas cada vez mayores de las aplicaciones actuales. Esta innovación ha hecho que las organizaciones adopten nuevos métodos de trabajo que requieren una gran cantidad de transmisión de datos y el soporte de aplicaciones basadas en IA; el conmutador 400GbE parece estar sentando las bases para el futuro. Este artículo describe los aspectos físicos de la tecnología 400GbE, la arquitectura de la red que generará y el uso de esta tecnología en el contexto de los ecosistemas digitales extendidos que administra la organización.

¿Qué es un conmutador 400 GbE y cómo funciona?

La conmutación de conexiones de red que no cuentan con redes troncales de fibra extensas se vuelve más sencilla con los conmutadores de 400 GbE. La mayor dependencia de la fibra para la interconexión de redes ha aumentado los requisitos de conmutación del hardware. Con el avance de la IA, los requisitos de conmutadores de 400 GbE más grandes han aumentado para ayudar a enrutar grandes volúmenes de datos con baja latencia. Con la implementación esperada de 5G y variantes posteriores en la próxima década, dichos conmutadores serán necesarios para grandes sistemas de IA. El soporte de la infraestructura necesaria para interconectar múltiples redes se vuelve posible con la infusión de redes de automatización y gestión. Con la infusión de IA, la necesidad de conmutadores de baja latencia y alto volumen se generalizará en múltiples redes que van desde las redes empresariales hasta las redes en la nube.

Comprensión de la arquitectura de los conmutadores

El desarrollo de la arquitectura de conmutación de 400 GbE incluye la integración horizontal de muchos subsistemas para lograr la máxima eficiencia y flujo cruzado de datos, incluidas las interfaces de nivel superior para el control del flujo de aire. En pocas palabras, la estructura de conmutación es la estructura principal para enrutar de manera eficiente los paquetes de datos entre los puertos. Esta matriz de alta velocidad está estructurada para reducir la congestión al mínimo mediante rutas de datos paralelas, lo que garantiza el máximo rendimiento y el mínimo retraso. Además, se conectan transceptores externos de cobre de alta velocidad distintivos a la red. cambiar puertos, que convierten señales electrónicas en señales ópticas, mejorando la transmisión rápida de datos a través de cables de fibra óptica. Los motores de procesamiento de paquetes y Great Crossfire también están integrados en la arquitectura. Están acostumbrados a funciones de red de alta capacidad y atributos como la configuración automática y la adaptabilidad ambiental para aumentar el rendimiento en situaciones de red cambiantes. Todas las características arquitectónicas mencionadas anteriormente ayudan a lograr los parámetros de rendimiento del conmutador de 400 GbE, mejorando así el desarrollo de tecnologías de red más avanzadas.

El papel de 400 GbE en las redes modernas

El objetivo de la tecnología 400GbE es satisfacer la creciente demanda de conectividad de ancho de banda impulsada por aplicaciones y servicios con uso intensivo de datos. Con ello, las interconexiones entre los centros de datos mejoran, lo que permite que estos dispositivos y sistemas se comuniquen más rápido y admitan otros servicios interconectados, como la inteligencia artificial, el aprendizaje automático y los servicios de datos extensos. Si bien las redes de comunicación que emplean la tecnología 400GbE están diseñadas para soportar requisitos de ancho de banda sustanciales, también prometen los más mínimos retrasos y un alto nivel de confiabilidad del servicio. Además, la disponibilidad de una mayor automatización y protocolos de gestión de red más sofisticados dentro del marco 400GbE garantiza un funcionamiento optimizado de la red y su crecimiento, lo cual es necesario en esta era de transformación digital y un sólido rendimiento de las redes en el uso comercial e industrial.

Características principales de los conmutadores de 400 GbE

Los conmutadores construidos en torno al estándar y la terminología de 400 GbE tienen varias características que permiten una gestión de red más eficaz y mejoran el rendimiento general. Dichos conmutadores han alcanzado un nivel de latencia de acceso directo que es soportable para los operadores de alta frecuencia y las aplicaciones de misión crítica en esa red en particular, siempre que sea de 400 GbE. Los conmutadores de corte también tienen la calidad de servicios QOS, que ayuda a gestionar el tráfico de red mediante la asignación de ancho de banda de forma adecuada en función de la aplicación. Más detalles También comprende un conjunto de protocolos de codificación y seguridad contra otras formas de espionaje de información. La configuración de estos conmutadores permite su modificación y ampliación mediante una mayor modernización de las tecnologías y las expectativas empresariales. También hay herramientas de aprovisionamiento y configuración de administradores integradas en la red, que ayudan al funcionamiento de la red en lugar del propósito, lo que puede reducir la carga de trabajo y las posibilidades de error, aumentando así la eficiencia en la operación.

¿Cómo elegir el conmutador HPE o Juniper adecuado?

Comparación de las opciones de HPE y Juniper

Al comparar los switches HPE y Juniper, el rendimiento, el precio, el soporte técnico y la gestión del flujo de aire son algunos de los parámetros principales. El enfoque de los switches HPE es su variabilidad y la provisión de soluciones de red a través de interfaces y herramientas de gestión fáciles de usar, lo que los hace adecuados para empresas medianas y grandes. Se centran más en tecnologías de ahorro de energía ecológica, pero son competitivos en el mercado. Por otro lado, Juniper se dirige a entornos de alto rendimiento de centros de datos que priorizan la seguridad y la flexibilidad en el diseño de la arquitectura de red en entornos ricos en datos y grandes centros de datos. En la mayoría de los casos, la capacidad de Juniper para automatizar procesos es lo suficientemente buena como para realizar la mayoría de las tareas, lo que a su vez minimiza el esfuerzo humano en relación con la gestión de la red. La decisión entre HPE y Juniper parece estar impulsada principalmente por los factores predominantes dentro de una organización, como el presupuesto, la complejidad de la red y la idoneidad con el marco de TI disponible.

Consideraciones para aplicaciones de gran ancho de banda

Los conmutadores instalados en entornos de gran ancho de banda deben satisfacer rápidamente varios criterios. En primer lugar, la capacidad y el rendimiento del conmutador son esenciales, ya que la cantidad de tráfico del conmutador debe ser lo suficientemente significativa como para evitar posibles situaciones de cuello de botella. La densidad de puertos y la composición del modelo de backplane deben ser altas. En segundo lugar, se requieren características de calidad de servicio (QoS) para que algunas clases de tráfico sean más críticas que otras, especialmente con VoIP, streaming o servicios de datos esenciales. La latencia y la cantidad de datos obtenidos son dos aspectos relacionados que deben abordarse. Estas consideraciones cumplen con las recomendaciones de los líderes especializados de la industria y tienen como objetivo construir una red sólida capaz de lidiar con grandes requisitos de datos.

¿Cuáles son los beneficios de un conmutador 64 GbE de 400 puertos?

Conectividad mejorada y densidad de puertos

El moderno conmutador 64GbE de 400 puertos está equipado con una conectividad y densidad de puertos excepcionales, lo que establece una base sólida sobre la que se pueden crear aplicaciones basadas en datos. Diseñado para implementaciones de alta densidad, este conmutador tiene como objetivo escalar la red y aumentar la cantidad de dispositivos en la red empresarial, lo que se traduce en un mayor tráfico de datos en los diversos ecosistemas. Esta densidad es ideal para las operaciones de datos y reduce el capital necesario para la infraestructura. Además, el diseño evolutivo permite transferencias de datos a alta velocidad, tiempos de transmisión bajos y mayores datos entregables. En consecuencia, estos conmutadores son muy beneficiosos cuando la densidad de datos es alta, como en los servicios basados ​​en la nube y en los extensos redes de centros de datos Tecnologías de 400 GbE por puerto. La incorporación de un conmutador de 64 GbE con 400 puertos permite la integración de otras partes de la red y, por lo tanto, mejora el rendimiento y la estabilidad de la red, al tiempo que se mantiene en línea con las tendencias tecnológicas actuales y prepara la red para futuras inversiones.

Aumento del rendimiento y reducción de la latencia

La función de un conmutador de 64 GbE de 400 puertos es aumentar los atributos de rendimiento de la red, ya que puede realizar el procesamiento de datos a latencias más bajas. Estos conmutadores utilizan tecnologías avanzadas de "reenvío" de paquetes y algoritmos dinámicos de Thornton para facilitar la transmisión eficaz de datos, lo que reduce el tiempo de transferencia de los nodos de la red. Las instalaciones que dependen de Ethernet de alta velocidad, como estas, reducen drásticamente los cuellos de botella en el rendimiento, incluso durante los períodos de uso pico. Los proveedores de servicios siempre han incorporado funciones de calidad de servicio (QoS), lo que garantiza que la latencia y el rendimiento serán bajos al asegurar que se priorice el tráfico crítico. Además, funciones como RDMA sobre Ethernet convergente (RoCE) mejoran la interacción entre los recursos de almacenamiento y computación del entorno virtualizado. En conjunto, estas mejoras tecnológicas se alinean con prácticas estándar significativas en el diseño de la infraestructura y parecen ser las que mejorarían el tráfico saliente al tiempo que reducen la latencia, abordando así las necesidades de conectividad presentes y futuras.

Explorando soluciones de conmutadores Ethernet abiertos de FS

¿Por qué Open Ethernet está ganando popularidad?

La expansión del mercado de Ethernet abierta podría atribuirse a su flexibilidad, rentabilidad y características escalables. Como señalan algunas fuentes recientes, las soluciones de Ethernet abierta garantizan la interoperabilidad con múltiples proveedores, eliminando así la dependencia de un proveedor y aumentando el personal en el desarrollo y la infraestructura de la red. Hay más apertura para la mayor parte de la personalización de la red y la implementación de aplicaciones innovadoras en toda la empresa. Además, el resultado suele ser una reducción de los costos, ya que Ethernet abierta permite utilizar hardware de caja blanca menos costoso en lugar de sistemas propietarios y sensibles. Operar de esta manera puede reducir casi todos los gastos relacionados con la infraestructura (y los gastos iniciales y de mantenimiento) y permitir la expansión de la red en patrones de productividad razonables. Por lo tanto, el resumen de todos los puntos planteados lleva a las organizaciones que buscan cambiar a una arquitectura Ethernet abierta a tener una buena razón para hacerlo.

Eche un vistazo al FS N9510-64D

El FS N9510-64D es uno de los conmutadores Ethernet de medio abierto más nuevos del mercado, diseñado para adaptarse a las tendencias actuales en los tejidos de red. Este conmutador, que cuenta con 64 puertos Ethernet de 400 G, tiene un rendimiento muy alto optimizado para entornos empresariales y de proveedores de centros de datos. También admite muchos protocolos de capa 2 y 3, lo que mejora las capacidades de procesamiento paralelo y multitarea. Además, el N9510-64D puede incorporar varios parámetros de restricción diferentes que constituyen la calidad del servicio (QoS) y medios efectivos de asistencia en caso de congestión en un entorno virtualizado para proteger la transferencia de gráficos acíclicos (DAG) dirigidos por tráfico.

Además, este conmutador incorpora algunas características como RDMA sobre Ethernet convergente (RoCE) v2, que permite una conmutación rápida de datos en aplicaciones con restricciones de ancho de banda, mejorando así la velocidad de procesamiento y la estabilidad. Su capacidad para funcionar con prácticamente cualquier sistema operativo de red proporciona una ventaja de red abierta y flexibilidad, lo que permite una adaptación controlada de las necesidades operativas cambiantes a un entorno de red organizacional determinado. El FS N2-9510D debe ser identificado por empresas eficaces que requieren estructuras de red robustas, de bajo costo y escalables.

Integración con Linux y Cumulus

El switch administrado N9510-64D se integra bastante bien con el sistema operativo Linux Cumulus abierto y, por lo tanto, se convierte en una base sólida y flexible para operaciones de red dentro de un chasis. Cumulus Linux está construido alrededor del núcleo del sistema operativo Linux y, por lo tanto, es bastante flexible. De hecho, se pueden utilizar muchas herramientas y scripts de Linux para modificar y automatizar varias tareas, incluida la conmutación de red. Esta libertad permite a los administradores de TI ajustar un switch, especialmente para un servicio de red, y reducir el TCO de la red. Además, la interoperabilidad del FS N9510-64D con Cumulus Linux simplifica los procesos de implementación y permite la creación de redes DevOps, lo que conduce a una rápida expansión, un excelente rendimiento y un mantenimiento de bajo costo.

¿Qué desafíos enfrenta con el enrutamiento en una red de 400 GbE?

Gestión de la escalabilidad en redes de gran tamaño

Al gestionar redes a gran escala, por ejemplo, 400GbE (redes Gigabit Ethernet), la expansión de la red, por un lado, no debe desplazar los recursos disponibles por el otro. Las principales estrategias implican la incorporación de técnicas avanzadas de gestión del tráfico y el aprovechamiento de la flexibilidad de la infraestructura de red robusta. La implementación de ZOTS (Zero One Time Services) y la optimización de los enfoques de enrutamiento de paquetes es esencial. Además, el uso de hardware grande modificable y extensible que se adapte a la red existente respalda la expansión de la red. Una mayor automatización de la gestión e implementación de redes definidas por software (SDN) simplifica la asignación de recursos y los procesos de escalado. A partir del estudio, se puede señalar que existen áreas en las que una organización puede enfatizar la resolución del desafío de la escalabilidad y la mejora del rendimiento al tiempo que mejora la eficiencia operativa utilizando fuentes de alimentación más avanzadas.

Optimización para cargas de trabajo de virtualización e inteligencia artificial

Es esencial centrarse en interconexiones de alta velocidad y baja latencia mientras se implementan estructuras adaptables y fácilmente escalables para abordar los desafíos de la virtualización y las aplicaciones de IA. El equilibrio de carga avanzado y una estrategia de priorización del tráfico resultan útiles para satisfacer las necesidades de demanda de datos en dichos entornos y modelos. La integración de GPU y FPGA como aceleradores de hardware de última generación sería una gran ventaja, ya que estas unidades son ideales para el procesamiento paralelo, que requiere el trabajo de IA. Además, el uso de redes en la nube permite una mejor y más dinámica utilización de los recursos y una distribución de la carga de trabajo, lo que hace que la planificación de recursos de los grandes centros de datos sea más eficiente. Las organizaciones pueden proporcionar entornos prácticos de virtualización y aplicaciones de IA a sus empleados a través de estas medidas para producir resultados más creativos.

Abordar los requisitos de potencia y fuente de alimentación

El hecho de no reconocer o suprimir los requisitos de potencia y de fuente de alimentación (PSU) es extremadamente importante para garantizar la estabilidad y la eficiencia, especialmente en alta mar, al configurar redes de 400 GbE. Hoy en día, los centros de datos requieren fuentes de alimentación de alta eficiencia para reducir la pérdida de potencia y tener en cuenta los gastos. En este sentido, la selección de la fuente de alimentación correcta significa comprender los requisitos de potencia para cada uno de los componentes de la red, servidores, conmutadores, controladores de interfaz de red, etc., para no tener una potencia excesiva o insuficiente, lo que supone un coste considerable. Fuentes autorizadas han señalado que se consigue una mejor disposición de los cables y posibilidades de escalado cuando se utilizan fuentes de alimentación (PSU) con una construcción modular. Sin embargo, la redundancia es igualmente esencial. Además, la obligación de soluciones para la monitorización de la energía ayudará a mejorar el consumo de energía con vistas al uso de la energía y la fiabilidad de la infraestructura. Además, la unidad de fuente de alimentación (PSU) y la gestión energética del grupo pueden mejorar significativamente la eficiencia económica y medioambiental.

Fuentes de referencia

Centro de datos

Switch

Servidor (computación)

Preguntas frecuentes (FAQ)

P: ¿Cuáles son las ventajas de operar un switch de 400 GbE en el contexto de los centros de datos?

A: El conmutador 400GBE es un conmutador Ethernet de 400 gigabits relativamente moderno que puede satisfacer las necesidades de los centros de datos de alto ancho de banda. Es necesario para las grandes aplicaciones actuales que contemplan las necesidades de aprendizaje automático, infraestructuras hiperconvergentes, HPC, etc., y también son muy beneficiosos ya que alivian las limitaciones de ancho de banda y ayudan a reducir la distancia. Estos conmutadores son fundamentales para implementar el crecimiento de la capacidad de la red y mejorar el rendimiento del centro de datos.

P: ¿Cuántos puertos tiene un conmutador 400 GbE estándar?

R: Normalmente, un switch con formato IIU de 400 GbE tiene 32 puertos de 400 GbE. La combinación de poco espacio en rack y tendencias de movimiento de gran ancho de banda permite una densidad de puertos muy alta. Otras versiones pueden ofrecer 128 puertos a velocidades menores de 100 o 200 para satisfacer áreas comerciales particulares que requieren esa flexibilidad.

P: ¿Existen otras velocidades de puerto con las que pueda funcionar un conmutador 400 GbE?

R: Ambos puertos de conmutación de 400 GbE varían de 25 G a 400 G, lo que permite implementaciones graduales y entornos heterogéneos. Los centros de datos de 400 GbE se pueden configurar de forma nativa utilizando puertos de enlace ascendente de 25 GbE, 100 GbE, 200 GbE y 400 GbE según sus requisitos y la arquitectura existente.

P: Si un conmutador tiene 32 puertos y admite 400 GbE, ¿cuál es la capacidad de conmutación acumulada de ese conmutador?

R: En la mayoría de los casos, se habría estimado que los conmutadores de 32 GbE con 400 puertos tendrían una capacidad de conmutación de 12.8 Tbps (terabytes por segundo). Este inmenso ancho de banda permitiría transferencias de datos rápidas y, en los casos de tráfico de centros de datos a gran escala, garantizaría el flujo fluido de ese tráfico para diversas aplicaciones y servicios.

P: En su opinión, ¿cómo ofrecen los switches 400GbE un mejor valor económico para la inversión en el centro de datos?

R: Los conmutadores de 400 GbE pueden hacer eso de varias maneras. Pueden proporcionar una mayor densidad de puertos, lo que les permite reducir la cantidad de conmutadores necesarios y, en consecuencia, reducir el consumo de energía. Además, el cambio en la estrategia es utilizar un ancho de banda fijo por puerto. De este modo, se puede limitar el crecimiento de la costosa red y, por lo tanto, la complejidad de la gestión de la red. Además, esos conmutadores pueden vincular eléctricamente funciones de automatización que permiten construir bloques de configuración a nivel de sistema sin operadores humanos, lo que reduce los requisitos de configuración.

P: ¿Los conmutadores de 400 GbE se suman a la infraestructura del centro de datos existente?

R: Sí, la infraestructura en el centro aceptaría los switches 400GbE debido a su alta adaptabilidad. También están diseñados para adaptarse a varios escenarios de implementación, como top-of-rack, end-of-row y stem-leaf. De esta manera, el desbaste y la refrigeración se logran rápidamente. Además, la mayoría de los switches 400GbE admiten conexiones de menor velocidad, como GBE y 100G, lo que permite un cambio incremental en las redes y servidores existentes sin interrumpir nada. 

P: ¿Qué redes se benefician de la incorporación de conmutadores 400GbE con características y funcionalidades avanzadas?

R: En lo que respecta al ZTE C05250, se ofrecen funciones de alta disponibilidad en las que se empalman varias fibras; también se implementan técnicas avanzadas de equilibrio de carga como ECMP (Equal-Cost Multi-Path), que equilibra el uso de datos entrantes entre todos los puertos. La aplicación abarca clústeres de computadoras para almacenamiento, servidores empresariales, virtualización, seguridad de video, comunicaciones en tiempo real, etc. Sus otros aspectos definitorios implican la provisión de SDN y otra automatización de redes, gestión de tráfico robusta y funciones de control de QoS.

P: ¿Qué opciones de configuración ofrecen los conmutadores 400GbE?

R: La escalabilidad es una de las consideraciones clave a la hora de diseñar la infraestructura de un centro de datos. Los conmutadores de 400 GbE añaden altas densidades de puertos, lo que permite la conectividad troncal entre múltiples enlaces de menor velocidad. La escalabilidad resultante permitirá a los centros de datos ampliar rápidamente la capacidad de su infraestructura de red, añadiendo más servidores, almacenamiento y otros dispositivos en red sin tener que renovar por completo el sistema existente.