低速Ethernetから100G Ethernetへアップグレードする方法

クラウドコンピューティング、AIアプリケーション、モノのインターネットなどの高帯域幅アプリケーションの発展に伴い、100G Ethernetへのアップグレードは不可欠です。データトラフィックの爆発的な増加という厳しい課題に対処するため、ネットワーク性能の向上が急務となっています。従来の10G、25G、さらには40Gネットワークでは、増大するビジネス需要に対応できなくなっています。100Gネットワークにアップグレードすることで、帯域幅を大幅に拡大し、遅延を低減するとともに、将来のニーズにも対応できます。しかし、既存のネットワークインフラストラクチャから100Gへ円滑に移行するにはどうすればよいのでしょうか？この記事では、十分な情報に基づいて判断できるよう、いくつかの方法をご紹介します。

10G Ethernetから100G Ethernetへのアップグレード

10Gから100G Ethernetへのアップグレードは大きな飛躍のように思えるかもしれませんが、それを実現する方法があります。しかし、aからアップグレードする場合 10Gネットワーク 100Gネットワークへの移行には、ケーブル配線の変更や多数のデバイスの追加が必要となるため、コストが高くなります。したがって、コストを最小限に抑えるには適切な計画が不可欠です。既存の機器を変更せずに利用できる方法は次のとおりです:

まず、リンクアグリゲーションは、10Gから100Gネットワークへアップグレードするための移行ソリューションとして利用できます。具体的には、1対4スプリッターを使用して4本の10Gリンクを1本の40Gリンクに束ねます。その後、QSFP28ポートで40Gモジュールを低速動作させる一方、ほかの100Gポートでは引き続き100Gモジュールを通常どおり使用することで、既存のインフラストラクチャ上でアップグレードを実現できます。ただし、このソリューションではネットワーク配線に大幅な変更が必要となるため、通常は一時的なソリューションとしてのみ使用されます。

2つ目のソリューションは、コアスイッチを100Gに直接アップグレードし、10Gデバイスをエッジデバイスとして使用し、中間レイヤースイッチまたは互換モジュールをブリッジ接続に使用することです。このソリューションは高い拡張性を備えており、多額の初期予算を投じることなく、ネットワークを段階的にアップグレードできます。

25G Ethernetから100G Ethernetへのアップグレード

25Gネットワークから100Gネットワークへのアップグレードは、高い運用性と比較的低いコストを実現する主流のアップグレードソリューションです。これは、1対4スプリッターを使用して25G信号を100G信号に集約することで、ネットワークのアップグレードを完了するものです。このアプローチの利点は、既存の機器を交換することなく、100G機器を既存のデバイスに直接追加して接続できるため、大幅なコスト削減が可能になることです。さらに、配線が比較的シンプルなため、その後の運用・保守が容易であり、低消費電力のオプションも用意されています。具体的には、以下のソリューションがあります：

まず、1x4パッチケーブルを使用して、1つの100Gモジュールと4つの 25Gモジュール, 25G信号を100G信号へ効率的に集約します。この接続方法はサーバーとToRスイッチ間の接続に一般的に使用され、低コストで操作が簡単という利点があり、プラグアンドプレイ機能を実現します。

2つ目の方法では、接続に100G Breakout 4x 25G DACを使用し、25Gネットワークから100Gネットワークへ直接アップグレードできます。このパッシブDACも消費電力が非常に低く、ネットワーク全体の運用コスト削減に役立ちます。唯一の欠点は伝送距離が限られていることで、ラック内およびラック間の伝送に適しています。この伝送方式は、スイッチポートの使用率を大幅に向上させるだけでなく、配線も簡素化するため、将来の保守が容易になります。

3つ目の方法は、100G Breakout 4x 25G AOCを使用して接続することです。DACに似ていますが、消費電力が高くなります。アクティブコンポーネントを使用しているため、より長距離の伝送が可能で、通常はデータセンター内の接続に使用され、柔軟性が向上します。

40G Ethernetから100G Ethernetへのアップグレード

40Gネットワークと100Gネットワークには、MTP/MPOパッチケーブルの使用や、QSFP28ポートで40Gモジュールを使用できることなど、共通する特徴があります。そのため、40Gネットワークから100Gネットワークへのアップグレードは比較的容易です。モジュールを交換するか、既存のインフラストラクチャに100Gデバイスを追加するだけでアップグレードできます。具体的な実装オプションは次のとおりです:

まず、40G SR4から100G SR4へアップグレードする場合、既存の配線はそのまま使用でき、交換が必要なのはモジュールと終端デバイスのみです。ただし、パッチケーブルがOM3またはOM4のいずれであるかを確認する必要があります。OM3の場合は、OM4パッチケーブルにアップグレードする必要があります。両端のデバイスを交換してアップグレードすることで、配線コストを効果的に削減できます。一方、40G SR4から100G LR4へアップグレードする場合は、既存の配線を交換する必要があります。そのため、大幅なコスト削減のためには、既存の配線に基づいて対象を絞ったアップグレードを行うことをお勧めします。

さらに、段階的なアップグレード方式を採用し、既存の40Gネットワークに接続するコアデバイスとして100G機器を導入できます。これにより、最小限の予算でネットワークを100Gにアップグレードし、コアアプリケーションのニーズを満たすことができます。その後、既存の機器を時間をかけて徐々に置き換え、事業要件に応じて調整することで、高いコストパフォーマンスを実現できます。この方式は、事業上のニーズを満たすだけでなく、不要なアップグレードを回避し、企業の安定的かつ持続可能な成長を確保します。

ネットワークアップグレードの推奨事項  

初期ネットワークが10Gの場合、10G-25G-100Gのアップグレードパスによるアップグレードを推奨します。このネットワークアップグレードパスにより、コストと運用費用を効果的に削減できます。25Gは10Gのアップグレード版であるため、どちらも同じケーブリングアーキテクチャを使用でき、シームレスなアップグレードが可能になり、大規模なケーブリング変更に伴う高額なコストを効果的に回避できます。

初期ネットワークが25Gの場合、3つのアップグレード方法をすべて利用でき、具体的な用途の要件に基づいて選択できます。例えば、ラック内またはラック間の接続には100G Breakout DAC、データセンター内の接続には100G Breakout AOCを使用し、より長距離の伝送が必要な場合は、MTP/MPO Breakout Cableを介して接続した100Gモジュールと4つの25Gモジュールを使用します。

ネットワークがすでに40G Ethernetである場合は、段階的なアップグレード方法をお勧めします。これにより、高額なアップグレード費用をかけずにビジネス要件を満たし、会社の要件に応じて必要な機器を追加できます。唯一の欠点は、機器の配置により広いスペースが必要になることですが、具体的なニーズに基づいて選択できます。

結論

100Gネットワークへのアップグレードは大きなトレンドです。さまざまなアプリケーションの帯域幅要件が増大し続ける中、より高速な伝送速度を持つネットワークが必然的に必要になります。100G Ethernetへのアップグレードは、現在のビジネスニーズを満たすだけでなく、将来の需要への道も開きます。