拨开迷雾看未来：数据中心何时走向400GE、800GE？

Original 黄海峰海峰看科技

2024-09-19

AR/VR、元宇宙等新应用的普及，智能工厂、工业互联网等新产业的出现，远程医疗、远程办公等新模式的兴起，5G移动技术、边缘计算等新技术的诞生，带来数据的高速增长。

数据的存储和处理，都需要在数据中心里进行。随着新兴业务快速发展，数据中心也变多.市场研究机构ResearchAndMarkets发布的《全球数据中心托管服务市场机遇报告2021-2025》显示，超大规模数据中心预计将从2019年的509个，增长到2025年的890个，年复合增长率为9.76%。

另据中国信通院发布的数据显示，截至2021年年底，我国在用数据中心机架规模达520万架，近5年年均复合增速超过30%。其中，大型以上数据中心机架规模420万架，占比达到80%。此外，当前数据中心业务高吞吐的发展趋势明显。

面对充满机遇的数据中心市场，许多人却感到迷茫。比如，数据中心服务提供商以及各大企业，要建设的数据中心网络内部交换系统，需要从当下的10GE、40GE，提速到100GE，还是400GE？

接下来，笔者将基于行业迸发出的新需求以及特征，抽丝剥茧，揭秘数据中心未来发展方向。

见微知著，

发现数据中心未来前行方向

随着各行业数字化转型，数据中心迎来新机遇，成为ICT行业的星辰大海。但很多人并不清楚，数据中心未来发展方向到底在哪。每当遇到看不到道路方向的情况，我们就要好好审视下未来3年、未来10年需求趋势变化情况。

想要辨别数据中心发展方向，我们也需要从行业应用迸发出的最新网络需求着手。我们注意到数据中心市场如下特征。

特征一，数据中心流量高速增长。据IDC预测,到2025年，数据中心流量预计将增长超过180 ZB，服务提供商以及各大企业，亟需数据中心网络内部交换系统，从10GE、40GE向100GE、400GE提速。

特征二，数字化转型中，许多应用对带宽提出更高要求。目前，企业数据中心，正向25GE及50GE服务器网卡迁移；云数据中心，正向50GE及100GE服务器网卡迁移。据悉，当用户带宽需求超过100Gbps时，400Gbps以太网将成为企业首选。此时，企业内部数据中心需使用400G+光纤连接。

趋势三，新应用发展，带来新挑战。新应用不断落地，对数据中心规模提出新要求。比如，传统工厂向智能工厂演进，带来更多物联网设备，从而产生更多连接数。据IoT Analytics预测,到2025年,全球物联网设备连接数将超过300亿。

高清核磁共振成像、虚拟远程医疗、网上银行等业务发展，也将对网络带宽提出更高要求；5G移动技术，边缘计算的兴起，以及虚拟化和软件定义网络的发展，则对数据中心性能提出更高要求。

趋势四，日益增长上云需求。居家办公、短视频、在线交易等业务发展，推动应用上云。据Synergy Research Group的调查结果显示，2020年第一季度，数据中心硬件支出在公共云上增加25%。这推动了云数据中心对400GE应用的需求。

趋势五，边缘计算发展。随着应用对时延要求越来越高，越来越多的企业已经在设备和用户附近，建设了用于数据处理以及分析的边缘数据中心。此时，边缘数据中心同样需要更高带宽的计算，对本地数据进行处理。这同样推动行业对400G网速的需求。

基于以上五大趋势，我们不难发现，400GE数据中心需求逐渐增大，满足数据中心服务商和企业未来多年需求，能带来更好的投资收益，所以成为行业发展方向。

向着400GE出发，

行业已准备就绪

兵马未动，粮草先行。400GE标准、技术、方案是否成熟？能否快速落地？在笔者看来，我们可从标准和网络设备方面，了解行业的准备情况。

任何一个行业技术想要快速规模发展，离不开行业统一标准。早在2013年，IEEE802全体会议正式决定400GE项目建立，标志着400Gb/s速率标准化工作正式启动；2017年，IEEE 802.3bs以太网定义标准被批准，其中就包括400GE，预示着400GE标准全面成熟。

也有很多人关注800GE情况。我们注意到，以太网技术联盟在2020年4月，制定了用于800G以太网的800GBASE-R规范，但IEEE还未制定800GE以太网标准。ETC宣称该规范尽可能地利用400GbE的标准来建立一个800GbE MAC（媒体访问控制）和PCS（物理编码子层）规范，并降低用户可以在以太网端口上实现多速率的成本。

在商用网络设备方面，我们发现，在华为等设备商努力下，400GE网络设备已准备就绪。回顾100GE时期，在标准确立之前，主流网络厂商就已上线单端口100GE单板，运营商也提前部署了100GE网络。据第三方分析机构预测，400GE光模块发货量预测将高速增长，在2019年到2023 年，复合年均增长率达158%。

IDC中国2021年发布的中国交换机市场预测2022-2026中显示，2021年业界首次出现少量200GE和400GE的部署，到2026年还看不到800GE的部署。

由此可见，在数据中心领域，400GE发展正当时，800GE标准和产品还没成熟，还有一段路要走。未来3年，业界可以保持100GE/400GE的部署节奏，放心大胆建设，不用考虑800GE。一些交换机厂商推出的400G平台，未来能平滑演进到800G的，如华为在2019年发布的16800产品。我们建议现在要选择具备未来10年向800G演进能力的产品。

从标准到产品：

华为推成熟400GE，可向800GE演进

纵观行业，华为这家ICT创新公司早已踏上400GE数据中心发展之路，为400GE产业成熟贡献巨大力量，还打造适合现在部署、可以向未来持续演进的400GE产品。而华为能够做到的原因是华为在技术、标准上的积累。

首先，在研发方面，早在2011年，华为基于对未来网络演进需求及技术发展的预判，以及高速以太端口标准研究的经验，组织精兵强将，启动了400GE标准基础技术的研究。

之后，华为研发人才们一路攻克400GE道路上的难题，取得一个个里程碑式发展。2012年，华为启动400GE物理层高速传输技术的研究与开发；2016年，完成400GE样机研发；2017年，完成业界首个400GE测试；2020年，完成NetEngine 5000E-20核心路由器QSFP-DD 400GE全球首个商用部署。

其次，在产品方面，华为坚持继承与创新，保护已有投资还满足未来需求。连续六年保持中国市场第一的华为CloudEngine系列数据中心交换机，拥有业界最高密400GE数据中心框式交换机CloudEngine 16800：一套架构实现10G、25G、40G、100G和400G五代速率共平台，满足未来10年平滑演进。

该系列中的华为数据中心盒式交换机CloudEngine 8851，可支持400GE上行转发，支持端口自适应，下行10GE/25GE/50GE，上行100GE/200GE/400GE灵活升级，一台管三代。

在产品性能方面，CloudEngine数据中心存储网络交换机，相比传统专网，最高可提升IOPS性能93%。

据悉，华为CloudEngine16800、8800和6800系列数据中心交换机，通过全球第一独立认证机构欧洲SGS Brightsight实验室安全评估，获得CC（通用准则）认证EAL4+级证书，成为全球首个在满足NDcPP安全功能要求下，通过该级别认证的交换机产品。

最后，在标准方面，华为持续发力，引领行业技术创新方向。据悉，华为在推动400GE标准成熟过程中，提交技术文稿超过170篇以上，并承担802.3bs 200/400GE 2/10km标准工作组主席和光层标准编辑、802.3bn 50/200/400GE 40km标准工作组主席及主编职位等。

笔者观察：

400GE来了，产业可相机而动

回顾人类科技发展，每一项新技术从提出到落地，都伴随着巨大挑战。业界需要高瞻远瞩，透过迷雾把握需求方向，然后在道路上的不断探索，征服一个个艰难险阻。数据中心领域交换机创新演进亦是如此。

从上述分析可知，数据中心未来发展方向已明，需求与技术正向着400GE演进；行业也已在标准、发展规划、网络设备等方面做好准备。可以说，随着领先企业积极部署，数据中心通往400GE的旅程已经开启。数据中心服务商、运营商以及各行业企业，甚至可以考虑从跨越100GE，直达400GE。

如今，国家重视先进数据中心基础设施建设，发力“东数西算”工程。此时，行业需要一位筑基者和领路人，为企业构筑可靠的400G数据中心底座，落地国家政策。笔者认为，华为早已各方面做足准备，是一位靠谱的合作伙伴，将与各方一起引领数据中心行业迈入400GE时代。

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