Laajamittaisten pilvipalvelujen sekä datakeskusten tallennus- ja käsittelyn kysynnän kasvaessa konesalijärjestelmät ovat yhä hajautetumpia ja siksi vaikeammin hallittavissa. Lisäksi sovellukset, kuten tekoäly (AI), tarvitsevat kiireellisesti matalan latenssin ja suuren kaistanleveyden verkkoarkkitehtuuria käsitelläkseen palvelimien välillä luotuja suuria koneen välisiä syöttö-/tulostusvaatimuksia (I/O). Jotta nämä sovellukset voidaan toteuttaa, näiden hajautettujen datakeskusten välinen enimmäissiirtoetäisyys on rajoitettava noin 100 kilometriin. Joten nämä datakeskukset on yhdistettävä klustereiksi. Suuren kaistanleveyden ja tiheän datakeskusten välisen yhteenliittämisen varmistamiseksi syntyi 400ZR. Tässä artikkelissa keskitytään 400ZR:n määritelmän, vaikutuksen ja kehitystrendin esittelyyn.
Mikä on 400ZR?
400ZR on Optical Internetworking Forum OIF:n (Optical Internetworking Forum) määrittelemä spesifikaatio, joka KÄYTÄ yhdistelmää tiheää aallonpituusjakoista multipleksointia (DWDM) ja korkeamman asteen modulaatiota lähettääkseen 400 g 80 km:n datakeskuksen yhdysliikennelinkkejä (DCI) pitkin. Tavoitteena on varmistaa pitkäaikainen ja vakaa toteutus yhden 400G:n operaattorin pohjalta. Tämä yksittäinen kantoaalto käyttää monimutkaista polarisaatiomultipleksointia 16-tason ortogonaalisen amplitudimodulaation (dp-16qam) kanssa nopeudella 60 Gbaud.
400GZR esittelee ainutlaatuisen ja edistyneen koherentin teknologian, joka ohjaa suuren kapasiteetin tiedonsiirtoratkaisua. Se on pieni, kompakti, hot-plug-getable, ja se voidaan yhdistää 400GE:n kytkentäportteihin. Vaikka moduulin ulkomittoja ei ole määritelty IA:ssa (Implementation Protocol), optinen Internet-foorumi OIF on määritellyt moduulin mitat 400G-ratkaisun mukaisiksi. Lisäksi MSA (Multi-source Protocol) -rungossa on määritellyt QSFP-DD- ja OSFP-kapselointityyppien optiset moduulit, jotka voidaan linkittää toisiinsa. Toisin sanoen, koska OIF ja MSA ovat toimialan laajuisia organisaatioita, markkinoitu yhteensopiva 400ZR-ratkaisu on myös yhteentoimiva. 400ZR-ratkaisun yhteentoimivuus tuo myös kaksi etua: toimitusketjun hallinnan ja käyttöönoton yksinkertaistaminen.
Hot-plugable koherentti 400ZR-järjestelmä tukee vain 400G Ethernet-yhdysyhteyksiä ja usean toimittajan yhteyksiä. Se ei sovellu seuraavan sukupolven 400G MAN -vaihteistoihin, joiden pituus on yli 80 km. Tässä tapauksessa ehdotetaan 400ZR+ (400G ZR+) -standardia, joka lupaa edelleen parantaa modulaarisuutta tukemalla erilaisia kanavakapasiteettia kattavuusvaatimusten ja vakiintuneiden MAN-infrastruktuurien kanssa yhteensopivuuden perusteella.
Mikä on 400 ZR:n vaikutus?
Vaikka 400ZR-tekniikka on vielä lapsenkengissään, sillä on suuri vaikutus kolmeen toimialaan, mukaan lukien erittäin suuret datakeskukset, hajautetut kampusverkot ja suurkaupunkialueverkot sekä televiestintäpalveluntarjoajat.
1. 400ZR auttaa pilvilaskentaa ja erittäin suuria datakeskuksia mukautumaan suuren kaistanleveyden kasvavaan kysyntään
Palvelinkeskusten liitännät ja 400ZR:n kehitys voivat auttaa pilvilaskentaa ja erittäin suuria datakeskuksia mukautumaan verkon kasvavaan suuren kaistanleveyden kysyntään. He selviävät sovellusten, kuten pilvipalvelujen, esineiden internet-laitteiden ja videon suoratoiston, eksponentiaalisesta kasvusta. Ajan myötä,400G ZRantaa entistä suuremman panoksen sovellusten ja käyttäjien kasvavaan määrään verkossa.
2. 400ZR tukee hajautettujen datakeskusten liitettävyyttä
Kuten edellä mainittiin, 400ZR-tekniikka tukee suuren kaistanleveyden yhteyksiä hajautettujen datakeskusten yhdistämiseksi. Tämän yhteyden kautta hajautetut datakeskukset voivat kommunikoida keskenään, jakaa tietoja, tasapainottaa työkuormia, tehdä varmuuskopioita ja laajentaa datakeskuksen kapasiteettia tarvittaessa.
3. 400ZR sallii teleyritysten lähettää takaisin asuinliikennettä
400G ZR -standardi sallii teleyritysten lähettää takaisin asuinliikennettä. Kun 400ZR ajetaan nopeudella 200 Gb/s, se voi lisätä suurihäviöisten lähetysten valikoimaa käyttämällä 64 Gbaudin sydän- ja QPSK-modulaatiota. 5G-verkoille 400G ZR voi tarjota mobiilin backhaul-yhteyden yhdistämällä useita 25Gb/s-linkkejä, mikä edistää paremmin kehittyvien 5G-verkkomarkkinoiden ja -sovellusten laajenemista.
4. 400ZR+/400ZR- lisää käyttömukavuutta 400ZR:n lisäksi
Muiden moduulien kanssa toimivuuden lisäksi 400ZR:n odotetaan tukevan muita toimintatiloja, jotka tunnetaan nimillä 400ZR+ ja 400ZR-, mikä lisää osoitettavissa olevien sovellusten määrää. "+" osoittaa, että moduulin virrankulutus ylittää IA:n ja joidenkin kytkettävien laitteiden vaatiman 15 W:n, mikä mahdollistaa moduulin lähettämisen satojen kilometrien etäisyyksille tehokkaammilla signaalinkäsittelytekniikoilla. "-" tarkoittaa, että moduuli tukee alhaisen nopeuden tiloja, kuten 300G, 200G ja 100G, mikä tarjoaa enemmän joustavuutta ja mukavuutta verkko-operaattoreille.
Kauanko 400ZR lämpö kestää?
Vuoden 2019 OFC:n teknologiajohtajan mukaan 400ZR:n tuotenäyte odotetaan nähtävän vuoden 2020 OFC:ssä. Google, Microsoft ja muut alan jättiläiset ilmoittivat OFC-palvelinkeskuksen huippukokouksessa vuonna 2019 suunnitelmistaan ottaa 400ZR käyttöön seuraavien kahden vuoden aikana.
Lisäksi vuonna 2021-2024 400ZR-teknologian kehitys tuo paljon kysyntää valomoduuleille. Seuraava kuva näyttää myynninDWDM optiset moduulitmarkkinoilla suurella nopeudella (yli 100 G) ja alhaisella nopeudella (alle 100 G). Kuten taulukosta näkyy, pilvilaskennassa tai suurten datakeskusten yhteenliittämisessä käytettävien optisten moduulien määrä kasvaa vuodesta 2021 vuoteen 2024. Toisin sanoen vuodesta 2021 alkaen 400ZR johtaa valomoduulien kasvavaa kysyntää.
Lisäksi, kun ensimmäinen 100 Gbps:n serialisointi/eksikkaattori otetaan käyttöön kytkentäpiirissä vuonna 2021, optisen liitännän vaatima siirtonopeus siirtyy 800 Gbps:iin seuraavien 1-2 vuoden aikana. OSFP-mitat on määritelty tukemaan 8x100GE nopeutta muuttamatta optisen moduulin kotelointityyppiä. Samanaikaisesti linjapuolen koherenttioptiikka siirtyy 128GBaud 16QAM -tukeen samassa ajassa, mikä helpottaa päivittämistä nykyisestä 400ZR:stä seuraavan sukupolven 800ZR:ään. Siksi 400ZR on ratkaisevan tärkeä sekä nykyisessä että tulevassa verkon kehittämisessä.
