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Como planejar a migração de data centers de alta velocidade

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Por Carlos Morrison Fell

Tendências como Big Data, mobilidade e Internet das Coisas (IoT) estão gerando um enorme volume de dados. E os provedores de serviços de data centers precisam encontrar formas de suportar velocidades cada vez mais altas. Muitos data centers foram projetados para suportar tráfego de 1 GB ou 10 GB entre os servidores, roteadores e switches. Só que o roadmap Ethernet de hoje vai de 25 /40 GB a até de 100/400 GB, e dentro de alguns anos, até 1 TB. Como resultado, os operadores de data centers têm uma necessidade imediata de migrar sua infraestrutura Layer 1 para suportar velocidades mais altas, e essa nova infraestrutura também deve fornecer latência mais baixa e maior agilidade e densidade.

As tendências recentes apontam que os requisitos de banda larga continuarão crescendo de 25% a 35% ao ano, e o ponto fundamental para isso é a mudança para maiores velocidades de comutação. De acordo com um estudo recente realizado pela consultoria Dell’Oro, as receitas de switches Ethernet continuarão em crescimento até o final da década, com maiores vendas previstas para portas 25G e 100G. A mudança para 25G está bem encaminhada, já que os switches de comprimento de onda para adoção dessa tecnologia estão se tornando mais comuns. Espera-se que as capacidades desses switches continuem se duplicando, chegando em 100G até 2020 e proporcionando uma próxima geração de links de alta velocidade para switches. Uma série de fatores está impulsionando o aumento da velocidade de throughput nos data centers:

• A densidade dos servidores tem aumentado aproximadamente 20% ao ano

• As capacidades dos processadores estão crescendo

• Processadores com vários núcleos e unidades de processamento gráfico (GPUs)

• A densidade de virtualização tem crescido em 30%, o que está impulsionando as velocidades de uplink para switches;

• O tráfego leste-oeste nos data centers ultrapassou o volume do tráfego norte-sul.

Desafios da Migração

Há vários aspectos de design e evolução de cabeamento de data centers que apresentam desafios para aqueles que desejam migrar para velocidades mais altas.

Todo data center é diferente: não existe um método padrão de implantação de cabeamento. Embora os padrões sejam continuamente refinados em torno de tecnologia de cabo e conector de fibra óptica, não existe um roadmap para implementação que se adapte a todos ou à maioria dos data centers.

O ritmo das mudanças está acelerado: o movimento de 1G para 10G Ethernet levou quase uma década, mas a migração de 10G para 25G e 100G levará metade do tempo. Muitas redes foram projetadas inicialmente com infraestrutura que não é tão escalável quanto precisa ser; os especialistas poderiam antecipar um eventual movimento de 1G para 10G, por exemplo, mas, na maioria dos casos, o cabeamento que foi instalado há alguns anos está desatualizado. Os gerentes de data centers precisam atualizar a fibra ou adicionar mais fibras, e essas devem suportar avanços rápidos para 100G ou mais.

Os padrões estão evoluindo: muitos data centers usam fibra multimodo para conectar servidores e switches, mas há alguns anos o estado da arte nessa área de fibra era OM3 ou OM4. Em 2016, os órgãos de regulamentação aprovaram o padrão OM5, que tem rendimento quatro vezes maior de throughput que o OM3.

Os data centers estão se densificando: nos data centers multi-tenant, em particular, os clientes estão reduzindo o tamanho de suas implantações, consolidando a estrutura de rede em etapas menores. Como resultado, eles precisam ser capazes de expandir sua capacidade de rede dentro de um ambiente menor. Alguns sistemas de gerenciamento de cabos mais antigos e painéis de patch não suportam densidades mais altas.

A migração é cara e disruptiva: substituir o cabeamento é um grande salto, mas quando o data center também precisa de sistemas de gerenciamento de cabos de alta densidade e painéis de patch, pode ser um verdadeiro pesadelo. Em grandes data centers empresariais, onde muitas vezes há mais espaço, a migração pode ocorrer em seções, o que reduz a quantidade de interrupções provocadas pela mudança, mas essa não é uma opção nos multi-tenants, por exemplo.

Planejamento da Migração

A estratégia mais importante para a migração de alta velocidade é o planejamento em longo prazo. Muitos data centers permanecem com sua principal infraestrutura atualizada para suportar a próxima geração de switches, roteadores e servidores. O ritmo de mudança está acelerado, por isso, o melhor é fazer um planejamento longo. Escolha um ponto (400G, por exemplo), suponha que o data center exigirá mais fios de fibras do que os disponíveis hoje e compre as fibras mais recentes (multimodo ou monomodo) disponíveis, para que possam suportar a migração futura sem perder o que já foi investido.

Além disso, os arquitetos de data centers devem adotar projetos de baixa latência – atualmente importante para as aplicações para mercado financeiro – e que será um requisito cada vez mais exigido para suportar serviços de IoT, como o uso de carros conectados, por exemplo. Os cabos e conectores que utilizam componentes de perda ultrabaixa oferecerão maior flexibilidade para alcançar baixa latência.

Os responsáveis pela migração devem considerar também as fibras monomodo e multimodo. A primeira delas fornece a mais alta taxa de transferência e alcance, importante em data centers maiores, enquanto a fibra multimodo é mais acessível economicamente e mais fácil de implantar.

Finalmente, escolha o provedor Layer 1 de solução de infraestrutura certo. Os maiores provedores têm operações globais, dessa forma, eles podem fornecer soluções efetivas em todo o mundo. Esses provedores também contam com times de engenheiros na área de aplicativos que vão aos data centers e fazem recomendações apropriadas sobre quais produtos devem ser instalados para que atendam por um longo período de tempo, e garantias de que suas soluções de infraestrutura podem suportar qualquer aplicativo.

Construindo para o futuro

Enquanto o roadmap Ethernet estende-se para mais de 1TB e as aplicações de data centers exigem maiores velocidades de transmissão, a arquitetura deve ser planejada para atender ao futuro. Com a infraestrutura de conectividade adequada, é possível fornecer uma base sólida para a migração de alta velocidade.

Carlos Morrison Fell é diretor de engenharia de aplicações da CommScope para as regiões da América Latina e Caribe

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