Préparer les datacenters pour l’avenir, jusqu’au bout des câbles

Comment l’IoT, la 5G et l’IA vont changer la stratégie des datacenters ? Le datacenter du futur doit refléter les tendances technologiques. Le câblage en fibre optique à haut débit et les concepts de périphérie intelligente aident à relever ces défis avec souplesse.

Par Harald Jungbäck, responsable produit pour les systèmes de câblage des datacenters chez Rosenberger OSI

Les opérateurs des datacenters sont confrontés à de nouveaux défis avec des technologies telles que la 5G, l’IoT (Internet des Objets) et l’intelligence artificielle. Parmi ces défis, citons l’augmentation rapide des volumes de données provenant d’une grande variété de sources, l’analyse en temps réel des algorithmes d’IA ou la maintenance prédictive. Le câblage en fibre optique à haut débit et les concepts de périphérie intelligente aident à relever ces défis avec souplesse.

Depuis un certain temps, le paysage des datacenters est en train de changer. La tendance “Cloud Computing” a entraîné l’abandon de plus en plus de datacenters. À la place, de plus en plus d’entreprises transfèrent leurs charges de travail vers le Cloud ou s’en remettent totalement à la stratégie Cloud First. Pendant ce temps, les demandes sont en constante augmentation sur les datacenters, mais aussi sur les grands datacenters des fournisseurs de Cloud Computing. Des études montrent que plus de 90 % des DSI veulent réduire les temps de réponse et de téléchargement. De telles exigences ne peuvent plus être satisfaites en l’absence de réseaux de fibres optiques hautes performances, structurés et capables de fonctionner en temps réel.

Par exemple, le nouveau standard Ethernet 400GBASE pour des taux de transfert de 400 Gbits par seconde a été normalisé exclusivement pour les câbles fibres optiques. Avec l’augmentation de la demande de débit, les technologies Parallèle optique (PO) sont en train de se développer : les canaux de transmission des transceivers multimode sont actuellement au maximum de 50 Gigabits par seconde. Il n’est donc pas possible d’atteindre 400 Gbits/s sans Parallèle optique. En outre, le reste de l’infrastructure de câblage de données passive doit suivre.

L’avenir appartient aux fibres monomode

Un autre obstacle est la limitation de la longueur des protocoles communs pour les fibres multimode à un maximum de cent mètres. Sous l’impulsion des méga-datacenters des principaux fournisseurs de cloud, la tendance est actuellement aux fibres monomode qui prennent également en charge les futurs débits et ensembles de données. Les transceivers monomode, qui sont toujours nettement plus chers, pourraient voir leur prix ajusté au cours des prochaines années. Leur technologie photonique en silicium permet une production rentable.

Les volumes de données sont en augmentation

Les capteurs, les appareils en périphérie et portables de l’Internet des Objets (IoT) génèrent des flux de données de plus en plus importants. Dans le domaine des datacenters, le volume imposant de données entraîne souvent des temps de réponse retardés. Les informations sont souvent accessibles à partir de différentes sources, y compris des sources mobiles, qui sont géographiquement trop éloignées des nœuds centraux pour assurer une latence suffisante.

Dans l’Industrie 4.0, l’acquisition et l’analyse des données sont donc de plus en plus souvent effectuées directement dans l’informatique périphérique : les données des machines et des capteurs restent dans l’usine (de manière sécurisée), tandis que les conteneurs de serveurs et les micro-datacenters sur site font désormais partie de la vie quotidienne. Seules les informations réellement nécessaires aux processus des entreprises sont filtrées et transférées dans le Cloud à partir des volumes de données considérables.

La tendance est à la périphérie

Cette évolution vers l’Edge (ou périphérie) se poursuivra dans le domaine de la conduite automatisée et autonome : le chemin qui mène au Cloud datacenter est souvent trop long et prend trop de temps. Au lieu de cela, le véhicule deviendra de plus en plus important en tant qu’appareil périphérique et capacité de calcul dans l’infrastructure routière – par exemple, les feux de circulation intelligents.

Ainsi, une grande partie de la puissance de calcul quitte le datacenter et s’établit localement au point d’origine des données. Les connexions Ethernet à haut débit permettent de réduire au minimum la latence et de traiter les données en temps réel dans l’usine intelligente. Les spécialistes du câblage de données aident à l’intégration complexe de solutions de pointe dans des scénarios propres à l’entreprise. Les environnements difficiles exigent également des connecteurs particulièrement robustes. Une partie des solutions globales de câblage fibre optique peut donc également inclure des connecteurs à lentilles qui permettent l’utilisation de la fibre optique même dans des conditions industrielles difficiles, chargées de saletés, avec des températures ou des vibrations variables.

La 5G doit également arriver dans le datacenter

Dans les deux domaines que sont l’Industrie 4.0 et la conduite autonome, la diffusion du nouveau standard sans fil 5G pourrait donner un coup de fouet dans les prochaines années. Pour la première fois, la faible latence de quelques millisecondes en 5G convient même aux applications temps réel difficiles. La latence spécifiée de la 5G a également un impact dans le datacenter, car la latence doit être maintenue même après être entrée dans le datacenter – mais cela n’est possible qu’avec du matériel moderne et des câbles fibres optiques conçus de manière appropriée. Alors que les antennes mobiles à petites cellules à l’extérieur du datacenter transmettent les données, la fibre optique arrive au datacenter, qui lui aussi utilise un système de câblage fibre optique rapide.

L’intelligence artificielle (IA) augmente davantage le volume de données

L’importance croissante accordée à l’analyse des données pour les algorithmes Big Data et d’intelligence artificielle (IA) a également un impact sur l’infrastructure des datacenters. Les besoins en matière de stockage et de calcul sont considérables, en particulier pour les applications d’IA liées à la reconnaissance d’images à partir de flux de photos et de vidéos. La tendance est au regroupement des performances de calcul et à l’utilisation de matériel de plus en plus puissant, puis à l’augmentation des superordinateurs. Pour une communication rapide entre serveurs dans les réseaux informatiques, un câblage de données haute performance est crucial. Plus les algorithmes d’IA sont performants et répandus, plus la demande de puissance de calcul augmente.

S’adapter aux technologies futures

Bien que le câblage de données ne représente qu’environ deux à quatre pour cent du coût des nouveaux datacenters, la disponibilité est fonction de la qualité de la transmission des données. L’expérience des trois dernières décennies montre qu’environ la moitié des défaillances des datacenters est due à la qualité insuffisante de la technologie de connexion. Plus les exigences imposées au datacenter sont élevées, plus il est important de disposer d’un câblage de données neutre sur le plan des applications et tourné vers l’avenir, capable de supporter des débits plus élevés et de s’adapter avec souplesse aux futurs protocoles et connecteurs.

Comme par le passé, le câblage de données continuera à reposer sur les émetteurs-récepteurs. L’expérience a montré qu’il convient de s’orienter ici vers les groupes de travail du Multi Source Agreement (MSA) dans la Silicon Valley. En tant que prochaine étape multimode sur la « montagne Terrabit » illustrée dans la feuille de route Ethernet, le 400 GBASE-SR8 est considéré comme la plus réussie de toutes les applications 400G. Le spécialiste du câblage de données Rosenberger OSI a développé son système de câblage PreCONNECT SEDECIM basé sur les nouveaux connecteurs MTP 16 explicitement dans ce but.

La sécurité reste un sujet crucial

Le thème de la sécurité reste également un défi auquel les opérateurs de datacenters doivent trouver des réponses. Les fibres optiques résistantes à la flexion, en particulier, s’avèrent plus résistantes à la technologie basée sur le couplage par flexion. Cependant, afin d’exclure les cyberattaques ou l’espionnage, il est nécessaire de surveiller en permanence les performances des réseaux en plus d’un cryptage complet. La « Security as a Service » (sécurité administrée) peut apporter un soulagement. Dans ce cas, les tâches complexes de surveillance et de prévention sont externalisées et les connaissances en matière de sécurité du SOC (Security Operations Center) d’un fournisseur spécialisé sont accessibles.