Эволюция коммутаторов: от 3.2T к 102.4T
В лаборатории AWS представлены четыре поколения собственных сетевых коммутаторов, каждое из которых отмечено уникальным цветом корпуса. Инженеры компании демонстрируют путь от устаревающих решений к прорывным скоростям:
- 3.2 Tbps (Синий корпус): Старая архитектура с 32 портами QSFP28 (100GbE каждый). Уже выведена из активного развертывания.
- 12.8 Tbps (Зеленый корпус): Текущее массовое развертывание. Переход на порты 400G QSFP-DD и сигнализацию PAM4. Внутри установлен процессор Annapurna Labs и SSD для логирования.
- 51.2 Tbps (Персиковый корпус): Активно внедряется. Порты OSFP работают на скорости 800GbE (PAM4-112 SerDes). Под кулером размещены две платы телеметрии I2C.
- 102.4 Tbps (Белый корпус, прототип): Будущее развертывание. Порты OSFP обеспечивают 1.6 Tbps (PAM4-224 SerDes). Оптические модули требуют встроенного охлаждения из-за высоких тепловыделений.
Безопасность и управление: шифрование и телеметрия
Отдельный коммутатор 12.8 Tbps (Maxx) решает задачу шифрования трафика на скорости линии. Для этого используются 16 FPGA, что требует двухстоечного корпуса и усиленного охлаждения. Устройство также поддерживает оптические модули 400ZR для магистральных соединений.
Ключевой инновацией стала плата телеметрии I2C, которая мониторит состояние каждого оптического модуля. Это позволяет операторам выявлять деградацию компонентов до того, как они повлияют на соседние порты.
Синхронизация времени: 20 микросекунд
Помимо передачи данных, AWS разрабатывает собственную инфраструктуру распределения времени. В отличие от стандартного NTP (точность ~500 мкс), система AWS гарантирует синхронизацию с точностью до 20 микросекунд. Это критически важно для распределенных баз данных и анализа логов. Система использует спутниковые часы,proprietary-протокол и топологию «дерево» с калибровкой задержек по длине кабелей.
Сравнительная таблица поколений коммутаторов AWS
| Поколение | Пропускная способность | Скорость порта | Тип разъема | Статус развертывания |
|---|---|---|---|---|
| 1-е (Синий) | 3.2 Tbps | 100 Gbps | QSFP28 | Устаревшее |
| 2-е (Зеленый) | 12.8 Tbps | 400 Gbps | QSFP-DD | Массовое |
| 3-е (Персиковый) | 51.2 Tbps | 800 Gbps | OSFP | Активное внедрение |
| 4-е (Белый) | 102.4 Tbps | 1.6 Tbps | OSFP | Прототип / Планируется |
Инфраструктура «под капотом»
Amazon Web Services не ограничивается только высокоскоростными шлюзами. В лаборатории также представлены:
- Собственные коммутаторы управления 1GbE с аналогичной архитектурой (процессор Annapurna, SSD).
- Серверы последовательных консолей (Serial Console Servers), использующие устаревшую, но надежную технологию для out-of-band доступа.
- Оптические модули DWDM, позволяющие передавать 64 длины волны по одному волокну.
- Волокно с полой сердцевиной (hollow-core fiber), обеспечивающее снижение задержки на 33%.
Источник: ServeTheHome ↗