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データセンタースイッチ：400G/800Gへの移行のタイミング

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今、データセンタースイッチ市場は400G/800Gへの移行が進んでいます。その主な理由は、クラウド・コンピューティングとクラウド・サービスの普及により、より高い帯域幅、より速いスピード、より低いレイテンシ・パフォーマンスに対する需要が高まっているため、400Gや800Gスイッチなどの高速スイッチがより広く使用されるようになっているためです。データセンターを取り巻く環境がどのように進化しているのか、またデータセンター・スイッチの何が変化しているのかについては、続きをお読みください。

データセンター環境の変化

データセンターの進化を通じて、帯域幅、ファイバー密度、レーン速度のバリエーションが増え、データセンターの状況に大きな影響を与えてきました。2019年の400Gネットワークの普及が400技術の発展を促進し、400Gスイッチもデータセンタースイッチ市場の一部を占め始めました。また、2022年の800Gの派生は、ハイパーコンバージド・データセンター・ネットワークの発展を意味します。こうした変化の理由は？3つの側面から分析していきます。

Ethernet speed roadmap

 

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グローバルデータの爆発的成長

データセンターは、個人消費者、企業や組織、そして巨大経済圏のあらゆるデータを保存しています。インターネットの成長とともに、データも成長しています。データセンターは新しいネットワーク環境に適応するため、データ伝送能力を変える必要があります。400Gデータセンター・スイッチは、ネットワーク・アーキテクチャの不可欠な一部として、小規模なクラウド・サービス・プロバイダーや大企業にまで広がっています。

以下のリストは、世界におけるデータ利用の主な傾向を示しています。

  • ソーシャルメディアが爆発的なトラフィック増加を享受。

  • 大規模なスモールセルの高密度化により、さまざまな5Gサービスの展開が可能に。

  • IoTとIIoT（産業用IoT）の開発が勢いを増している。

  • 伝統的なオフィス・ベースの仕事がリモート・オプションに移行しつつある。

データセンターのスパインリーフとファブリックアーキテクチャの進化

データセンターにおける高帯域幅、高可用性、低遅延ネットワークの開発要件を満たすため、スパインリーフとファブリック・ネットワーク・アーキテクチャの出現により、データセンター・ネットワークが簡素化され、大容量化が可能になります。バックボーン・ネットワークでは、エンドユーザーの増大する需要に対応するため、トラフィックを伝送する広帯域幅のデータセンター・スイッチが必要となります。ネットワーク・アーキテクチャの変化により、データセンターはより柔軟な接続性、ファイバー数の多いバックボーン・ケーブル、スケーラビリティの向上も実現しています。400Gスイッチや800Gスイッチを使用することで、データセンター・キャリアはより広帯域のネットワークにアップグレードできます。

ハイパースケールとエッジデータセンターの成長

データセンターを取り巻く環境は、全体としてハイパースケールデータセンターとエッジデータセンターから大きな影響を受けています。ハイパースケールサービスプロバイダーは、低遅延パフォーマンスへの需要が高まる中、クラウドコンピューティングサービスをエンドユーザーとそのデバイスに近づけようとしています。このため、エッジ・データ・センター・スイッチも人気を集めています。

エッジ・データ・センターでは、ユーザーと処理ネットワーク間の距離が短いため、データをより高速に転送することができ、低レイテンシーで瞬時に最適なアプリケーションとデータ・アクセスを提供できます。同時に、ハイパースケールデータセンターやエッジデータセンターの拡大により、小規模データセンターのオーナーやオペレーターは、トラフィックの増大し続ける需要に対応するためにインフラを変更する必要に迫られています。

 

新しい環境がデータセンタースイッチに与える影響

データセンターにとって、パフォーマンスとは、実際には、サーバー、スイッチ、接続性の間のチェック・アンド・バランスの問題です。データセンタースイッチは、データセンターの状況の変化から間違いなく影響を受けます。すべてのネットワーク・オペレーターは、スケーラブルで信頼性が高く、効率的なスイッチング・ソリューションを求めています。

アーキテクチャはToRからMoR/EoRへの移行

トップ・オブ・ラック（ToR）アーキテクチャからミドル・オブ・ロウ（MoR）またはエンド・オブ・ロウ（EoR）構成への切り替えは、1つの大きな変更です。MoRやEoRでは、ToRアーキテクチャよりもラックマウント型データセンタースイッチの数が少なくて済みます。つまり、ラックスペースの削減、保守作業の軽減、電力と冷却システムの使用量の削減を意味します。

さらに、長いスイッチ間リンクを交換するのではなく、高速化へのアップグレードはサーバーのパッチケーブルを交換するだけで済みます。しかし、インローサーバーとMoR/EoRスイッチ間の接続を容易にするため、この移行には構造化されたケーブル戦略が必要です。

スイッチポート密度の向上

ToRからMoR/EoRへの移行と密接に関連するのは、データセンター・スイッチの高速化です。IEEE802.3ckが標準規格として承認されれば、スイッチの特定用途向け集積回路（ASIC）に電気的I/Oを提供するシリアライザ/デシリアライザ（SerDes）は100Gに達すると予想されます。これは、スイッチASICもI/Oポートの密度を高めていることを示しています。

より高いスイッチ・ポート密度でより多くのネットワーク・デバイス接続をサポートすることで、トップ・オブ・ラック（ToR）スイッチの数を減らすことができる。その結果、データセンターアーキテクチャに必要なスイッチの数は全体として減少します。

データセンターにおけるQSFP-DDトランシーバモジュール、400G光ファイバケーブル、200G/400Gスイッチの使用は、ますます一般的になっています。800Gb/秒の光学部品が入手可能になったため、グーグルは今年中に800Gスイッチの出荷を見込んでいます。

増え続ける市場需要

データセンタースイッチ市場は、2021年にDell'Oro Groupの予想をほぼ達成しました。クラウド分野のデータセンタースイッチの売上は2桁増加し、非クラウド分野の売上は1桁台半ばで増加しました。2026年には、データセンタースイッチの世界市場は199億ドル規模になり、年平均成長率は5.6%になると予想されています。同市場はCOVIDの大流行を乗り越えたようです。

global data center switch market

 Dell'Oro Groupの予測によると、データセンタースイッチ市場のクラウド分野は、2022年に非クラウド分野の約2倍のペースで拡大する見込みでいます。このような堅調な市場予測の主な要因は以下の通りです。

  • 継続的な供給問題による衝動的消費

  • デジタル変革のスピードアップ

  • 新しいAIワークロードによる拡張サイクル

 

データセンタースイッチ市場： 機会と課題

データセンタースイッチ市場のバラ色の絵は、確かに大きな機会をもたらすが、400G/800Gへの移行には課題も待ち受けています。

機会

シリコンの多様性：シリコンの多様性は、ここ数年のデータセンター業界のテーマです。シリコンの多様性は、半導体の巨人であるブロードコムを圧迫する要因にもなっています。

2022年には、業界全体の供給制約と、シスコやマーベル/イノビウムのような実行可能なマーチャント・シリコン・サプライヤーの増加により、シリコンの多様性がさらに加速すると予想されます。OCP2021でシスコは、トップ・オブ・ラック・アプリケーション用のWedge400C上のシリコン・ワン・チップを、かつてフェイスブックだったメタに提供すると発表しました。

スマートデバイス：スマートデバイスの技術的進歩により、高度な接続性と強化されたネットワーキング・ソリューションの必要性が高まっています。この急増は、データセンター・サーバーへのチップ統合を促進し、世界のデータセンター・スイッチ市場に有利な成長機会をもたらすと予想されます。

課題

データセンターの運用コスト：エネルギーコストは運用コスト全体のかなりの部分を占めるため、データセンターは現地のエネルギー価格を考慮する必要があります。クラウドサービスプロバイダーやハイパースケールデータセンターにとって、エネルギーコストはそれだけで法外な負担となる可能性があります。また、マシンの維持費や人件費といった追加的な運用コストも、市場拡大の妨げとなっています。

複雑なアーキテクチャ：クラウド・コンピューティング、サーバー仮想化、コンピューティング、ストレージ技術により、データセンターのアーキテクチャは複雑化しています。高性能かつ広帯域のデータセンタースイッチは膨大なワークロードに対応できるが、さまざまなアーキテクチャに広帯域ソリューションを導入するには、まだ多くの課題があります。

さらに、データセンターで使用されるさまざまなテクノロジー間の互換性を確立することは難しく、多額の出費を招き、新規導入が滞る可能性があります。

 

適切なデータセンタースイッチを選ぶ

400G データセンタースイッチと光モジュールの出現は、データセンターが元の 100G から 400G にアップグレードするのを助けることができます。400G スイッチは帯域幅のアップグレードだが、同時にハードウェアの帯域幅、展開、投資保護から SDN ソリューションとソフトウェアプログラミングに至るまで全体的な改善でもあります。

もし400G データセンターを構築しようとしていて、データセンターに満足のいく400G データセンタースイッチを選ぶことを期待しているなら、ここにいくつかお勧めのものがあります。デバイスの具体的な性能や機能を確認することで、ニーズに合っているかどうかを確認することができます。

FS 400Gデータセンタースイッチは、リーフ/スパイン/スーパースパイン・データセンター・アプリケーション向けに設計された第4世代のスペクトラム・スイッチです。ウェブスケールを利用した高度な自動化、カスタマイズ、拡張性を実現するNVIDIA Cumulus Linux（Open Networking）がプリインストールされており、ウェブスケールIT、クラウド、ハイパーコンバージドストレージ、データ分析アプリケーションに最適です。

スイッチ ポート PTP、SyncEなど MLAG、BGP-EVPN、VXLAN、MPLSなど
MSN4700-WS2RC 32x 400Gb QSFP-DD 対応 対応
MSN4700-WS2FC 32x 400Gb QSFP-DD 対応 対応
MSN4410-WS2RC 24x 100Gb QSFP28-DD | 8x 400Gb QSFP-DD 対応 対応
MSN4410-WS2FC 24x 100Gb QSFP28-DD | 8x 400Gb QSFP-DD 対応 対応
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