"零背板"技术 云数据中心的"新宠儿"

网络技术的飞速发展，让云数据中心正逐步成为信息化新商业时代的"心脏"，而作为"心脏"中的"心脏"，数据中心核心交换机的重要性不言而喻，其技术更是突飞猛进。以锐捷网络新近推出的RG-N18018-X核心交换机为例，这是业内第一款100T平台上应用"零背板"技术的产品，它的创新性又体现在那些方面呢？

　　"零背板"出现，改变了交换机的概念

从名称来看，零背板技术就是无背板技术，在交换机设备里不再需要"背板"这个核心部件，这完全打破了人们对交换机的传统认识。背板是机架交换机用于连接引擎、线卡、风扇、电源等的PCB板，类似计算机的主板(显卡、声卡等都插入主板)。有背板，则线卡与网板分别与背板对接；而零背板，则表示线卡与网板直接对接。下面这张图直观的说明了两项技术的主要区别。

　交换机有背板与零背板对比

从交换机问世以来，没有背板的交换机一直都只是实验室中的设想，虽然出现过一些类似概念的产品，但在数据中心高性能平台上，却一直难觅踪影。锐捷、思科、华为、华三等一线厂商都在希望借助这项技术，抢占云数据中心领域的高岗。而在100T平台上，锐捷的RG-N18018-X是第一款能够量产并且真正商用化的产品，这也映射出网络设备国产化创新能力的大幅提升。

那么，"100T+零背板"对于云数据中心来说又会带来什么改变呢？

　为云计算中心提供"超强性能"

随着数据中心的发展，核心交换机遇到的第一个挑战就是"性能"。相关调查数据预测，从2013年到2018年，全球数据中心流量将增长至目前的三倍，年复合增长率（CAGR）高达23%。同时，全球云流量的增速正在超越全球数据中心总流量的增速。2013年，云流量占总体数据中心流量的54%，到2018年，云流量将占到总体数据中心流量的76%。此外，大数据分析，并行计算、3D渲染等业务需要服务器集群的大量协同运算，这决定了数据中心的流量变化，将从早期的"80％为南北向流量"，转变为"70％为东西向流量"。

如果云数据中心交换机没有了背板带宽的限制，就可以大大提升设备的交换容量，整个交换机的转发能力都转移到了交换网板上，由交换网板直接决定了整个交换机的线速转发能力。这项技术突破可以有效减少插入损耗（Insert Loss）与传输损耗，将近端串扰（NEXT）和远端串扰（FEXT）降到最低，确保信号质量更好，实现无阻塞网络，进而提供了持续的带宽升级能力和业务支撑能力，从而满足现代云数据中心对性能的惊人需求。

　"最全接口"保护投资

从锐捷N18018-X交换机提供的资料我们可以看到，通过零背板设计，N18018-X实现了全球最低的高度21U，就是在这个高度集成的"盒子"中，支持的网络接口类型格外丰富。RG-N18018-X整机最大支持576个100GE、576个40GE、2304个25GE、2304个10GE线速端口，接口密度相比业界同类产品提升了20%。

对于云数据中心来说，超级丰富的接口决不是摆设，这与数据中心的生命周期有关。随着数据中心服务器及网络的演进，单颗CPU性能要比三年以前提升了1倍以上，万兆服务器已经规模应用。而服务器的网卡也在三年的时间里从双千兆，发展到当前的10G主流，并且在明年会迎来25G的商用化普及。在零背板的基础上，锐捷实现了100G端口无Phy芯片设计，这成就了N18018-X最高速率、最全端口的丰富组合，其目的在于帮助用户兼容过去及未来3年内由于多次升级产生的各种高速端口，保护数据中心的投资。

　　"快速升级"便捷无忧

除去对核心设备要求提供高密度、高速率的端口之外，云数据中心还需要对应将来更高速率50G/400G的快速升级迭代。但从交换机的物理结构看，背板上面主要是一些"高速连接器"，只有数量足够多，才能连接到每个交换网板、线卡，才能够提供足够的背板转发带宽。但用户需要更高速率支撑业务的时候，"高速连接器"的性能就成了瓶颈。

如果升级设备，则需要将设备替换下来，发回厂家，更换新的背板上去，再发回客户，最后完成网络割接，相当于更换了一台全新的设备。这在数据中心场景中，是很难实现也是不允许的，其更换周期太长，更换效率也很低。但RG-N18018-X上采用的零背板技术，可以让线卡和交换网板直接正交连接，需要更大带宽的时候，只需要更换相应板卡即可，大大缩短业务升级周期。

　　为云数据中心提供"超低能耗"

让数据中心更加环保一直是高科技产业的一个优先发展事项，尤其是在数据中心逐渐向云端迁移、国家大力发展云计算产业的大背景下。

在传统的核心交换机机箱中，背板被固定到机箱结构件上，同时背板上PCB（电路板）的走线空间、背板PCB的强度需求很高，由于这些因素的存在，从背板开孔就成了奢望，这直接导致纯前后的直通风道设计瓶颈一直无法突破。

而采用零背板设计之后，上述问题迎刃而解。RG-N18018-X交换机带来了全新的交换机直通风道散热功能，完美匹配数据中心机房空气流的走向，形成了贯穿前后板卡的高速、通畅的气流，风速高达15m/s（相当于7级风力）。此项设计可以大幅提升散热的效率，让更多的冷风进入机箱进行散热，有效降低设备温度，避免功耗过大的问题。

近几年，数据中心创新的话题不断，这其中，锐捷的"零背板"可谓是一个新热点，从"壹"到"零"的变化，不仅成功应对了现有数据中心对网络性能的巨大需求，更为未来10年及更长远的升级空间提供了无与伦比的扩展能力，充分诠释了"零"的力量！