データセンターを10GbEに移行する際、10GBASE-Tのユニークな利点

過去10年間で、大企業はデータセンターインフラストラクチャを100MBイーサネットから1/10ギガビットイーサネット（GbE）に移行し、高帯域幅のミッションクリティカルなアプリケーションをサポートしています。しかし、多くの中間市場企業は、コスト、ポート密度の低さ、高消費電力のため、この移行から10GbEテクノロジーへの移行が制限されていることに気付きました。多くの企業にとって、技術、データ、アプリケーションの爆発的な成長は、既存の1GbEインフラストラクチャに大きな負担をかけ、パフォーマンスに影響を与えています。したがって、彼らはデータセンターを10GbEにアップグレードする時が来ました。 CX4、SFP+ファイバー、SFP+直接接続銅線（DAC）、10GBASE-Tなどの多くの10GbEインターフェースオプションがありますが、どれが最適ですか？実際、答えは10GBASE-Tです。

10GbEデータセンターのケーブル接続におけるSFP+の欠点
SFP+はイーサネットアダプターとスイッチに採用されており、銅線ケーブルと光ファイバーケーブルの両方をサポートしているため、今日の主流の10GbE採用であるCX4よりも優れたソリューションです。ただし、SFP +は、データセンター全体に広く展開されているツイストペア1GbEと下位互換性がありません。 SFP+コネクタとそのケーブルは、1GbEネットワークで使用されるRJ-45コネクタと互換性がありませんでした。企業のお客様は、既存のRJ-45 1GbEインフラストラクチャにSFP+10GbEを追加するだけでは開始できません。新しいスイッチと新しいケーブルが必要です。これは大きな変化です。

10GbEデータセンターのケーブル接続における10GBASE-Tの利点

10GBASE-Tは1000BASE-Tと下位互換性があり、CAT6、CAT6A以上のケーブルでケーブル接続されているデータセンターの既存の1GbEスイッチインフラストラクチャに展開できます。私たちが知っているように、1GbEはまだデータセンターで広く使用されています。 10GBASE-Tは1GbEとの下位互換性があるため、1GbE展開から10GbEへの段階的な移行に最適な選択肢となります。その他の利点は次のとおりです。

リーチ
すべてのBASE-T実装と同様に、10GBASE-Tは最大100メートルの長さで動作し、IT管理者がデータセンター内のデバイスを接続する際の柔軟性を大幅に向上させます。リーチに柔軟性があるため、10GBASE-Tは、ラックの上部、列の中央、または列の端のネットワークトポロジに対応できます。これにより、既存の構造化ケーブルシステムで動作するため、IT管理者はサーバー配置において最も柔軟性が高くなります。

パワー
10GBASE-Tの課題は、シングルチップ10GBASE-Tアダプターでさえ、SFP +の代替品よりも1ワットまたは2ワット多く消費することです。データセンターでは、消費電力を増やすことは良いことではありません。ただし、一般的なデータセンターの耐用年数にわたって予想される電力の増分コストは、ケーブル配線コストの削減から節約される金額よりもはるかに少ないです。また、プロセスの改善により、チップは世代ごとに改善されました。最新の10GBASE-T PHYの消費電力とコストは、以前より大幅に削減されます。

信頼性
10GBASE-Tのもう1つの課題は、SFP +の信頼性と低ビットエラーレートを実現できるかどうかです。この懐疑論は、FCoEの高い要求を10GBASE-Tで満たすことができるかどうかとしても表現できます。実際、シスコはFCoE over 10GBASE-Tの認定に成功し、2013年に10GBASE-Tをサポートする新しいスイッチでサポートすることを発表しました。

待ち時間
パケットサイズに応じて、1000BASE-Tのレイテンシはサブマイクロ秒から12マイクロ秒を超えます。 10GBASE-Tの範囲は、わずか2マイクロ秒から4マイクロ秒未満であり、レイテンシの範囲ははるかに狭くなります。 512B以上のイーサネットパケットサイズの場合、全体で10GBASE-Tの方が1000BASE-Tよりも優れています。 10GBASE-Tのレイテンシは、パケットサイズが大きい場合の1000BASE-Tの3倍以上低くなります。 HPCや高頻度取引システムなど、最も潜在的に敏感なアプリケーションのみが遅延に気付くでしょう。

コスト
資本コストに関して言えば、銅ケーブルは大きな節約を提供します。通常、パッシブ銅ケーブルは、同等の長さのファイバに対して2〜5倍安価です。数百本のケーブルが必要な1,000ノードのクラスターでは、数十万ドルになります。それをさらに大きなデータセンターに拡張すると、節約は数百万に達する可能性があります。また、銅ケーブルは電力を消費せず、熱設計に必要な冷却が少ないため、データセンター内の運用費用を大幅に節約できます。銅ケーブルとファイバーを使用することで、数百キロワットを節約できます。

結論
10GbE標準は成熟しており、信頼性が高く、よく理解されています。10GBASE-Tは、10GbE展開における重要なコストとケーブル設置の障壁を打ち破り、1GbEネットワークとの下位互換性により投資を保護します。 10GBASE-Tを展開すると、仮想化サーバーに必要なより高い帯域幅をサポートする1​​0GbEインフラストラクチャへの移行が容易になり、ネットワークの移行が簡素化されます。10GBASE-Tが10GbEデータセンターのケーブル接続に最適なオプションになるでしょう！

10G SFP +および40G QSFP +トランシーバーのケーブルソリューション

この記事では、並列Quad Small Form-factor Pluggable（QSFP +）トランシーバーとSmall Form-factor Pluggable（SFP +）トランシーバーのさまざまな接続方法について説明します。ご存じのように、40G QSFP +トランシーバーは、8ファイバーパラレルリンクまたは2ファイバーデュプレックスリンクのいずれかです。このドキュメントでは、QSFPを使用する場合、8ファイバパラレルリンクについて説明します。 SFP +トランシーバーは通常、2ファイバーデュプレックスリンクです。規格によれば、QSFP+は40Gインターフェースであるため、SFP +は10Gインターフェースであるため、1つのQSFP +トランシーバーに接続して40G伝送を実現するには、4つのSFP +トランシーバーが必要です。

40G QSFP +から10 SFP +への直接接続ソリューション
QSFPポートを4つの対応するSFPポートに直接接続する場合、8ファイバーMTP-LCブレークアウトケーブルが必要です。ハーネスには4つのLC Duplexコネクタがあり、ファイバーは特定の方法でペアリングされ、適切な極性が維持されるようにします。このタイプの直接接続は、特定の列内または同じラック/キャビネット内の短い距離にのみ推奨されます。

上記のシナリオの極性図

40G QSFP +から10 SFP +への相互接続ソリューション
下図に示す40G QSFP + to 10 SFP +インターコネクトソリューションは、4つのSFPリンクへのMTP-LCモジュールを使用したQSFPのブレークアウトを備えた1つのリンクを示しています。タイプBの非ピンMTP-非ピンMTPケーブルは、MTP-LCモジュールとQSFPトランシーバーの間で使用されます。 SFPトランシーバーへの接続は、Uniboot LC二​​重ジャンパーを使用して行われます。これは、特定の列のラック/キャビネット内でパッチを適用する短距離でのみ推奨されるソリューションです。このソリューションには、モジュールのポート5と6が使用されていないという欠点があり、パッチパネルの密度が低下します。また、これらの2つのポートが暗いため、パッチを適用するときに混乱が生じる可能性があります。

上記のシナリオの極性図

上の図のパッチ適用アプローチとは異なり、下の図に示すソリューションにはダークファイバーやポートはありません。 Type-Bジャンパーは、8ファイバーハーネスに置き換えられます。モジュールはLC-LCアダプターパネルに置き換えられます。このアプローチを使用すると、前の例で失われた完全なパッチパネル密度が可能になります。 8ファイバハーネス3本ごとに必要なLC-LCアダプタパネルは2つだけです。 LC-LCアダプターパネルのすべてのポートが使用され、10GbEポートへの接続はUniboot LCデュプレックスジャンパーで完了します。このソリューションは、アクティブなコンポーネント間の距離が短い場合（同じ列内）に展開する必要があります。 LCパネルはLC Unibootコネクタをサポートしていないことに注意してください。パネルカバーとのクリアランスの問題を回避するために、トリガーが取り外されたLC Duplexコネクタのみです。

上記のシナリオの極性図

FiberJPは、10G SFP +トランシーバー、40G QSFP +トランシーバー、MTPパッチケーブル、MTP-LCハーネスケーブル、MTP-LCモジュールなど、上記のすべての製品を提供します。

SFP +ファイバーvs SFP + Twinaxケーブルvs 10GBASE-T、どちらの10Gを選択しますか？

サーバー、ストレージ、スイッチを選択してデータセンターをセットアップしたら、どのように接続しますか？答えが「ケーブル付き」です。サーバーとストレージを10Gネットワ​​ークのスイッチに接続するために使用される最も一般的な3本のケーブルを見てみましょう。 SFP+ファイバーソリューション（LCファイバーパッチケーブルで使用）、SFP +Twinaxケーブル、および10GBASE-Tソリューションです。どちらを選ぶべきですか？一緒に答えを見つけましょう！

SFP+ファイバーソリューション
この接続方法では、各デバイスに10Gプラグ可能SFP+トランシーバーと光ファイバーパッチケーブルの2つが必要です。これらが両方のデバイス（サーバーとスイッチ）に配置されたら、両側のトランシーバーにパッチコードを差し込むことができます。これらのSFP +光トランシーバーは、トランシーバーごとに約1Wを使用し、遅延は0.1マイクロ秒未満です。 SFP +トランシーバーにはさまざまなタイプがあり、最大距離が異なる光ファイバーケーブルで信号を駆動します。最も一般的で最も低コストなのは10GBase-SRで、300メートルに及ぶ可能性があります。他のタイプは100キロメートルまで到達できます。

長所：この接続方法は、非常に長い光ファイバーケーブルをサポートしているため、データセンターの一方の端にあるサーバーを複数のラックまたはその他のスイッチに接続することができます。
短所：プラグ可能なトランシーバー部品は非常に高価です。 SFP+Twinaxケーブル


SFP+Twinax直接接続ケーブル（DAC）は、トランシーバーとTwinaxケーブルをエネルギー効率が高く、低コストで低遅延のソリューションに統合します。両端にSFP +コネクタが付いているため、高価なSFP +トランシーバーが不要です。 SFP + Twinaxケーブルは、ポートごとに1.5ワットの電力しか使用せず、リンクごとに約0.25マイクロ秒の遅延しか発生しません。これにより、エネルギー効率の高いデータセンター内など、短距離で高帯域幅伝送を処理するための最適なソリューションになります。





長所：待ち時間が短く、電力が低く、発熱が少ない。
短所：通常、伝送距離は10メートル未満です。 10GBASE-Tソリューション：Cat6銅ケーブル


このオプションは、おなじみのように見えます。たとえば、ラップトップを通常のネットワークジャックに接続するために使用するRJ-45ポートとケーブル接続のようです。違いは、より高速な10Gスループットをサポートするポートを備えた専用のネットワークアダプターが必要なことです。 Cat6ケーブルには、外部信号の干渉を防ぐためのシールドが強化された、より密に撚られたより多くの個別の銅線があります。 CAT5よりも高価ですが、10Gまで高速化するための要件である、より良い信号通信を保証します。 Cat6銅線ケーブルは、ポートごとに5ワットの電力を使用し、リンクごとにおよその遅延をもたらします。これは、SFP +オプティクスおよびSFP +よりもはるかに高いです。






長所：長距離– 100メートル。 1ギガビットイーサネットまたは100メガビットイーサネットとの下位互換性
短所：待ち時間が長く、電力が高く、熱が高い。多くのデータセンタースイッチが10GBASE-Tポートをサポートしていません。



結論
これら3つの10GケーブルソリューションのVitaの違いを以下の表に示します。あなたの要求に応じて適切なものを選択する。

SFP +スロットでSFPトランシーバーを使用できますか？

FPとSFP +の互換性に関する一般的な混乱はSFP +スロットでSFPモジュールを使用できる場合です。 SFPトランシーバーをSFP +トランシーバーに接続すると、SFP +は1Gまでネゴシエートできますか？または、スイッチのSFPポートでSFP +モジュールを使用できますか？ SFP +銅線Twinaxケーブルは、SFPをサポートするために1Gまでネゴシエートできますか？ 1Gと10Gは同じリンクに存在できますか？これらのすべての質問は、通常、多くのエンジニアにとって大きな頭痛の種です。多くの関連ドキュメントを調べた後、この記事で答えを結論付けます。


ほとんどの状況でSFPをSFP +ポートに接続可能


特定のスイッチモデルについてはわかりませんが、一般的な経験則として、SFPはSFP +スロットで動作しますが、SFP +オプティクスはSFPスロットでは動作しません。それは単なる電力供給の問題です。 SFP +ポートにSFPモジュールを差し込むと、ポートの速度は10Gではなく1Gになります。また、スイッチをリロードするか、コマンドの凝ったセットを実行するまで、このポートが速度を1Gでロックします。また、SFP +ポートは通常1G未満の速度をサポートできません。つまり、100BASE SFPをSFP+ポートに接続することはできません。実際、この質問については、スイッチモデルに大きく依存する場合があります。SFPはSFP +ポートでサポートされる場合とサポートされない場合があります。たとえば、CiscoスイッチのほぼすべてのSFP +ポートはSFPをサポートでき、Brocadeスイッチの多くのSFP +ポートはSFP +のみをサポートします。多くの場合実行可能ですが、スイッチベンダーに情報を問い合わせる方が安全です。


SFP+は、SFPモジュールでサポートするために1Gまで自動ネゴシエートできません


私の知る限り、10/100/1000オートネゴシエーションで使用可能な銅線SFPとは異なり、SFPやSFP +などの光学系はオートネゴシエーションをまったくサポートしていません。実際、ほとんどの（95 +％）SFPおよびSFP +は定格速度でのみ動作し、それ以上でもそれ以下でもありません。その上、SFP +のように、片側で1G（ファイバーに向かって）を行い、次に別の側で10Gを（ユニットに向かって）行うようなものはありません。多くの場合、SFP +ポートでSFPを使用できますが、それはSFP +スロットに差し込まれたSFP +が1Gをサポートできることを意味しません。ファイバーリンクでは、SFPを片側のSFP +ポート（1G）に接続してから、もう一方の側のSFP +ポート（10G）にSFP +を接続すると、動作しない場合があります！片側に10 GbE、もう片側に1 GbEを搭載することはできません。この質問について、SFP+銅線を使用する場合、1Gまでネゴシエートすることもできません。



ネットワークでSFPおよび SFP+モジュールを使用する場合、ファイバーリンクの両端の速度が同じであることを確認してください。 SFPモジュールはSFP +スロットで使用できますが、SFPを SFP+モジュール に接続することはできません。速度、伝送距離、波長が異なる場合。10 SFP +は10G SFP +ポートにのみ使用でき、1Gへの自動ネゴシエーションはできません。

SFP-10G-SRの互換性と価格に関する知識

SFP-10G-SRは、シスコのマルチモード10Gトランシーバーです。 4700Mhz KM OM4マルチモードファイバー（MMF）を使用する場合、最大400mのリンク長をサポートします。通常、スイッチSFPスロットで使用され、広範囲のシスコスイッチおよびルーターでサポートされていました。市場では、SFP-10G-SRの価格は10ドルから800ドルまでさまざまです。どちらを選ぶべきですか？ SFP-10G-SRの互換性と価格に関する知識は、このブログで提供されます。

Cisco SFP-10G-SRの概要
SFP-10G-SRは、Cisco 10G SFP+トランシーバーモジュールです。光ファイバーネットワークを介した双方向のシリアル光データ転送をサポートします。スイッチのSFP ポートに差し込むSFP オスエッジコネクタと、光ファイバーパッチケーブル用のデュプレックスLCメスコネクタの2つのコネクタが装備されています。ホットプラグ対応であるため、Cisco SFP-10G-SRトランシーバーは、ホストネットワークシステムの電源を切る必要なく、Cisco SFP BESEのトランシーバポートに直接接続できます。この機能により、移動、追加、変更が迅速かつ簡単になります。

SFP-10G-SRの互換性に関する知識
スイッチにSFP-10G-SRトランシーバーを購入する場合、システムを適切かつ安全に稼働させるために、ネットワーク機器メーカーから「ブランド」SFP-10G-SRを購入するように指示されます。 「ブランド」SFP-10G-SRの互換性に問題はないため、価格は非常に高く、通常は数百ドルです。しかし、トランシーバーはすべて、MSA（マルチソース契約）に基づいて製造されているため、光トランシーバーの動作特性を厳密に定義し、システムベンダーがデバイスにポートを実装して、MSA準拠のトランシーバーを有名ブランドで製造できるようにします。パーティベンダー、適切に機能します。サードパーティベンダーが製造したトランシーバーは、通常、互換性のあるCisco SFP-10G-SRトランシーバーなどの互換トランシーバーと呼ばれます。通常、これらの互換性のあるトランシーバーは、販売前に対応するスイッチでテストされるため、互換性も確保できます。 Cisco SFP-10G-SRマトリックスはここにあります。

SFP-10G-SRの価格比較
機器SFP-10G-SRベンダーはすべて、トランシーバーを設計する際にMSAに依存しているため、すべてのサプライヤーは同じ機能を持つトランシーバーモジュールを製造できます。このため、顧客が自由に選択できる多くのモジュールサプライヤーがあります。誰もが知っているように、選択の自由は市場の効率的な運営の基盤です。市場で大きなシェアを獲得するために、ベンダーは可能な限り効率的に行動し、コストを削減し、より安価なトランシーバーを顧客に提供する場合があります。

結論
FiberJPは光モジュール直売ウィブサイトです、FiberJPのSFP-10G-SR価格が最も安いことがわかります。シスコとまったく同じSFP-10G-SRトランシーバーを、はるかに低価格で提供しています！競合他社のいずれかからブランド名Cisco SFP-10G-SRを購入するコストと、FiberJPまたは別のサードパーティサプライヤーから同じトランシーバを購入する価格を比較してください。さらに、FiberJPのすべての光トランシーバは、販売前にテスト保証プログラムでテストされているため、100％の互換性を確保できます。