Tendances d’évolution des centres de données

La demande en matière de capacités des centres de données explose, quels que soient les services pris en charge par le centre de données. Qu’il s’agisse d’un opérateur cloud qui se concentre sur la fonction de recherche, les médias sociaux ou le commerce électronique (et nombre d’entre eux s’aventurent dans tous ces domaines) ; de l’externalisation et de l’hébergement de services Web pour diverses entreprises et organisations ; ou de la prise en charge d’applications d’entreprise internes, un tsunami de données se déplace vers le cloud et les centres de données doivent essayer de le prendre en charge. Les statistiques sont stupéfiantes :

• Au cours des 10 dernières années, nous avons vu l’unité de mesure de commutation typique que nous considérons du point de vue de la mise en réseau dans le cloud passer de 640 gigabits par seconde à 25 térabits par seconde. Dans quelques années, nous parlerons de 51 térabits. 
• Le nombre de connexions au cloud augmente beaucoup plus rapidement que la population, à un taux de croissance annuel composé de 10 %. 
• Le nombre d’utilisateurs connectés augmente à un taux de croissance annuel composé de 6 %. 
• Les types de connexions changent, passant principalement des ordinateurs personnels aux téléphones portables. 
• Les connexions de machine à machine sont en train de représenter un pourcentage considérable de la demande. D’ici 2023 environ, nous estimons que les connexions de machine à machine représenteront plus de 50 pour cent de toutes les connexions à Internet.

Il est donc clair que les connexions Internet évoluent et que les centres de données doivent s’adapter pour suivre ce rythme.

La vidéo est un moteur important du trafic cloud, mais réfléchissons à l’évolution des technologies vidéo au fil des ans. Il y a quelques années, nous regardions tous la télévision en définition standard, puis nous sommes passés à la télévision HD, qui est quatre fois plus rapide que la télévision en définition standard. La prochaine étape est la vidéo 4K, qui représente le double du débit binaire de la télévision HD, et la vidéo 8K se profile à l’horizon. 

Et il n’y a pas que le trafic vidéo. Regardez le Wi-Fi : il y a eu une explosion du nombre de points d’accès Wi-Fi, et il y a plus d’appareils mobiles sur chacun de ces points d’accès. Un foyer typique peut avoir six appareils ou plus connectés à un hotspot. Le débit de données que ces points d’accès peuvent prendre en charge augmente également, ce qui ne fait qu’accroître la demande. 

Les réseaux cellulaires 5G sont également en service maintenant, et ce beaucoup plus rapidement que les générations précédentes de technologie mobile. Lorsque la technologie cellulaire 2G a été déployée, il a fallu 14 trimestres civils pour qu’elle atteigne 17,8 millions de connexions. Il a fallu 10 trimestres à la technologie 4G pour atteindre 17,8 millions de connexions. Mais avec la 5G, il aura suffi de 4 trimestres pour atteindre ces mêmes 17,8 millions de connexions. Le monde évolue donc plus vite, et tout cela génère une pression énorme et des attentes de croissance vis-à-vis des centres de données cloud. 

Enfin, les habitudes des utilisateurs ont changé. La Covid-19 a contraint les gens à travailler et à apprendre de chez eux, et cela les a mis à très rude épreuve. Le réseau a bien résisté à ces nouvelles habitudes d’utilisation. Les personnes qui ont commencé à travailler à domicile au début de 2020 continuent de le faire dans une bien plus large mesure que par le passé. 

Face à toutes ces évolutions, les gestionnaires de réseau restent sur leurs gardes en termes de calendrier, de feuille de route et de date à laquelle ils doivent être prêts à franchir les prochaines étapes d’évolution du centre de données.

L’augmentation de la demande sur le réseau génère des défis techniques. Le repère du débit de données est facile à prendre en compte, qu’il s’agisse de gigabits par seconde ou de térabits par seconde. Lorsque nous augmentons ces débits de données, nous nous heurtons aux lois de la physique : la perte de données augmente à mesure que nous augmentons le débit de données. Il y a certaines choses que nous pouvons faire pour atténuer cet impact, mais nous ne pouvons pas l’éliminer totalement. 

La perte de données diminue la distance à laquelle nous pouvons envoyer un signal à un débit de données plus élevé. Comment pouvons-nous surmonter cela ? Nous pouvons modifier certains des schémas de modulation que nous utilisons dans les émetteurs-récepteurs optiques. Et pour ce faire, nous devons optimiser nos solutions de connectivité pour ces différents formats de modulation. 

En outre, à mesure que vous passez à des débits de données plus élevés, vous dissipez plus de puissance, de sorte que la demande d’énergie dans le centre de données augmente. Nous devons trouver des solutions d’alimentation pour permettre une plus grande puissance dans le centre de données. Et bien sûr, si un centre de données consomme plus d’énergie, il en dissipe également plus, ce qui pose également des problèmes de chaleur. Nous devons trouver comment exploiter le réseau dans un environnement plus chaud. 

Comme nous l’avons vu, une combinaison de défis sont à relever. 

Dans certaines applications, les opérateurs de centres de données envisagent de modifier leur architecture d’alimentation,  de passer d’une structure CA à une structure CC pour optimiser la consommation d’énergie et tirer parti de l’efficacité de la conversion. En ce qui concerne le défi de la gestion thermique, les centres de données déploient maintenant l’Ethernet 400 gigabits comme débit de données standard. Cela a entraîné une augmentation significative de la puissance dissipée des émetteurs-récepteurs optiques utilisés. 

Les fournisseurs de connectivité ont réagi à ces changements en développant des solutions de gestion thermique qui leur permettent de faire fonctionner les optiques de manière plus fiable et à plus basse température dans des environnements à température élevée. De la même manière, les solutions de câbles en cuivre sont optimisées pour les bandes passantes de 400 gigabits, ce qui leur permet de maximiser autant que possible la portée à ce nouveau débit de données plus élevé. 

Enfin, les fournisseurs et les clients des centres de données doivent partager efficacement les informations afin de créer de nouvelles générations de solutions. Tous les centres de données ont des feuilles de route – ils savent où se trouvent leurs goulots d’étranglement aujourd’hui et ils ont un plan pour les surmonter. Les fournisseurs peuvent faire un excellent travail en proposant une technologie qui résout ces goulets d’étranglement ou ces maillons faibles, mais les fournisseurs de solutions de connectivité et de composants doivent connaître les feuilles de route des clients. Bien sûr, chaque fournisseur doit agir en toute discrétion, car c’est ainsi qu’il se démarque, mais il existe des moyens pour les centres de données de communiquer avec l’industrie et les fournisseurs de composants afin que les fournisseurs puissent être prêts lorsqu’ils ont besoin d’aller de l’avant et de s’aligner sur cette feuille de route de l’industrie de nouvelle génération. 

Pour les opérateurs de centres de données, suivre l’évolution constante des débits de données, des besoins en bande passante, des applications et des services est un combat permanent. Mais en travaillant avec des partenaires de l’industrie, ces opérateurs peuvent relever le défi et répondre aux demandes croissantes.