40GbEの本格普及には何が必要か（後編）

データセンターの40GbE導入をけん引する、2つの動向

企業での本格導入が進まない40ギガビットイーサネット（GbE）だが、特にネットワークの高速化が求められるデータセンターではその導入を後押しする動きがある。

公開 2013年02月28日 08時07分

[TechTarget]

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　40ギガビットイーサネット（GbE）規格に対応したハードウェアが登場しているものの、企業での導入は進んでいない。このネットワーキング規格が広く普及するには、何が必要なのか。前編「Disneyが失敗したネットワークの高速化、その原因とは？」では、普及への最大の障壁として「ポートへの配線」を挙げた。今回は、40GbEが真っ先に採用されると予想されるデータセンターでの普及状況を紹介する。

サーバ仮想化とSANがけん引役

　40GbEには幾つかの問題はあるものの、真っ先に40GbEが採用されると予想されるのが、仮想サーバが高密度に配置されたデータセンターだ。ブレードサーバを導入している通信サービスプロバイダーやクラウドベースのホスティングベンダーのデータセンターが該当する。これらの企業は、1台の物理マシンで数十台の仮想マシン（VM）を動作させる米Cisco Systemsの「Cisco Unified Computing System」（UCS）のような製品を使っている。

　「仮想化は、10GbEの普及の大きなけん引役となった。今後、40GbEでもそうなるだろう」と、米The 451 Groupのアナリスト、エリック・ハンセルマン氏は語る。「各サーバへの仮想マシンの集約率が高くなり始めたら、ネットワークのキャパシティーをそれに合わせて拡大する必要がある」

　実際、10GbE接続のサーバが急に増えることは、データセンターネットワークでは想定されていない可能性がある。「現在、次世代サーバには10GbE機能を搭載できるオプションが必ず用意されている」とハンセルマン氏。「そのためにサーバの価格構造が変わってきている。こうしたサーバが企業に多数導入されると、ネットワーク環境が対応できなくなる恐れがある。サーバ技術のアップグレードのペースにネットワークのコアインフラが追い付かないわけだ」

　10GbEや40GbEの普及を後押ししつつあるもう1つの動向として、InfiniBandやFCoE（Fibre Channel over Ethernet）により、SAN（Storage Area Network）が既にこれらの伝送速度を達成していることが挙げられる。多くのHPC（ハイパフォーマンスコンピューティング）環境でInfiniBandが採用されており、そのパフォーマンスを改善し、さらに高速化しようとする取り組みが行われている。

　また、米ProfitBricks.comのようなインターネットホスティングプロバイダーは、バックエンドにInfiniBandを全面的に採用し、超低遅延ネットワークを実現している。ストレージベンダーもInfiniBandによる低遅延接続を売り物にするようになっており、今後は40GbEとInfiniBandの競合も予想される。

　さらに、一部のデータセンターマネジャーが、40GbEを飛ばしていきなり100GbEに移行する可能性もある。

　「私は、社内SANのために40GbEを2014年にも導入する計画を進めてきた。しかし、もし今から投資するのであれば、100GbEに直接移行するだろう」と、医療記録管理を手掛ける米EvrichartのCIO、トニー・マロ氏は語った。

　以下の表は、Dell'Oro Groupの2012年8月発表の報告書「Ethernet Switch Five-Year Forecast Report」における40GbEポート数の推移見通しだ。

年	ポート数
2011年	7700
2012年	22万5000
2013年	56万9100
2016年	527万3200

トップオブラックスイッチからのアップリンク

　高速ネットワークに移行する1つの方法は、いわゆるトップオブラック（ToR）スイッチを使うことだ。ToRスイッチは、キャビネット内の下部にあるサーバだけを集約し、他のToRスイッチと短距離で接続される。

　現在、一般的なネットワーク構成は、個々のサーバへの1GbE接続と、各ラックからネットワークコアへの10GbE接続からなる。これらの接続がそれぞれ10GbE、40GbEにアップグレードされつつある。

　「40GbE光ファイバーを使った40GbEアップリンクが、データセンターで活発に導入されるようになるだろう」と前述の米Dell'Oro Groupの報告書で述べている。

　トップオブラックのアプローチを取ることで、データセンター全体の配線を再編せずに済み、前もって切断されているQSFP（Quad Small Form Factor Pluggable）ケーブルが使いやすくなる。Teracaiは、顧客である政府機関のためにこの手法を選択した。

　「スイッチのアップリンクは、10GbEアップリンクを多数使うよりも、40GbEアップリンクを構築する方が経済的だった」とTeracaiのクック氏は語る。同社は16個の10GbEアップリンクを4個の40GbEアップリンクに置き換え、コネクタに掛かるコストを75万ドル節約した。ネットワークパフォーマンスやスループットに有意な変化はなかった。

　市場に出回る40GbE機器が増えるとともに、10GbE機器とのコスト差が縮まり、アップリンクの集約による経済性がさらに向上する見通しだ。多くのアナリストが、40GbE機器のコストは近い将来、10GbE機器の4倍である現在の価格よりもさらに大きく下回り、ポート当たり数百ドル台になると予想している。

　そうなれば、40GbEと100GbEが本格的な普及期に入ると予想される。それまでは、高速イーサネットは従来同様に、速度要求が極めて厳しい環境で、徐々に少しずつ導入されていくだろう。

　「ギガビットイーサネットと基本的に同じパターンをたどるだろう」と、Current Analysisのフラット氏は語った。「最速のネットワークは、大手のインターネットプロバイダーや大規模な金融取引アプリケーションでまず採用される。広く使われるようになるのは、コモディティサーバのマザーボードに対応機能が搭載されるようになってからだ」

40GbEケーブルはどのようなものか

　高速ネットワークでは、ケーブル配線が大幅に複雑になる。この点は導入の障害になり、多くのIT部門が長年にわたり銅線接続を使い続けている理由でもある。また、この問題は「光ファイバーケーブル配線への現在の投資が、次世代の高速ネットワークでは役に立たないであろう」ということを意味している。

　Dell'Oro Groupは次のように述べている。「われわれは、顧客が40GbEに引き付けられるだろうと予想している。その帯域全体が必要だからではなく、10GbEポート2基では足りないからだ」

　しかし、この報告書の数字にはやや怪しい面がある。この報告書では、10GbEポート4基に分岐するスプリッタケーブルが接続される各QSFPポートを、40GbEポート1基とカウントしている。だが、実はこれは40GbEの使い方ではない。

　40GbEコネクタで使われる12本の光ファイバーを多いと思う人は、100GbEネットワークケーブルで光ファイバーが何本必要になるかを、この図で見ていただきたい。

10／40／100ギガビットイーサネットのイーサネットチャネル割り当て（資料：Cisco Systems）

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David Strom

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