数据中心到底需要多少光模块？

易飞扬

数据中心有多种架构，在数据中心架构演进的过程中，对光模块的需求产生新的变化。光模块作为实现光电转换的核心器件，在数据中心内部有广泛应用。随着网络架构的不断演进，单机柜需要配置的光模块数量显著增加。那么，一个数据中心大概需要用到多少光模块？本文，我们以传统三层架构、改进的三层架构以及新兴两层架构举例，让大家对光模块的用量有个直观的感受。

考虑机柜的散热和功耗，对单个机柜，标准机柜尺寸是42U机柜，通常机柜装载10至12台1U规格的服务器。

那么以1000台机柜的数据中心举例：

假设单机柜装载10台服务器，合计10000台服务器均配置双网卡（每个服务器需要连接2个接入交换机以实现冗余备份）

传统三层架构配置

• 2000台接入交换机
• 上层需要配备100台汇聚交换机
  

模块用量

• 8000个40G光模块：2000台接入服务器×2个40G端口×2线路两端都需要收发光模块
• 800个100G光模块：100台汇聚交换机×4个100G端口×2线路两端都需要收发光模块
  

改进的三层架构下（以胖树架构为例）配置

• 2000台接入交换机
• 分成150个Pod
• 每个组配备两台边缘交换机（12个40G下行端口，2个100G上行端口）总计300台汇聚交换机
• 上层配备30台核心交换机
  

光模块用量

• 8000个40G光模块（2000台接入服务器×2个40G端口×2）
• 1200个100G光模块（300台汇聚交换机×2个100G端口×2）
  

两层架构下（以叶脊架构为例）
配置

• 500台叶交换机：40个10G下行端口，4个100G上行端口或8个40G上行端口
• 50台脊交换机：40个100G下行端口
• 或100台脊交换机：40个40G下行端口
  

模块用量

• 4万个10G光模块：1万个服务器×2个网卡×2，可使用低端VCSEL模块
• 4000个100G光模块：500台叶交换机×4个100G端口×2
• 或8000个40G光模块：500台叶交换机×8个40G端口×2
  

目前国内90%数据中心采用传统三层架构，部分新建大型数据中心采用混合结构，实际组网方式较为复杂，兼具多种架构的特点，光模块的用量也介于传统架构和新型架构之间。

但从国内数据中心发展来看，由于东西向(服务器之间)数据流动压力较低，采用两层架构的动力较弱。相比之下，海外大型云计算厂商面对大量云化需求，尤其是laaS服务中提供的虚拟配置、云迁移、分布计算、大数据处理，对跨服务器数据流动需求极大。