Odată cu creșterea cererii de servicii cloud pe scară largă și de stocare și procesare a centrelor de date, sistemele centrelor de date devin din ce în ce mai descentralizate și, prin urmare, mai dificil de gestionat. În plus, aplicațiile precum inteligența artificială (AI) au nevoie urgent de arhitecturi de rețea cu lățime de bandă mare și latență scăzută pentru a face față cerințelor mari de intrare/ieșire (I/O) de la mașină la mașină generate între servere. Pentru a se asigura că aceste aplicații pot fi implementate, distanța maximă de transmisie dintre aceste centre de date distribuite trebuie să fie limitată la aproximativ 100 km. Deci, aceste centre de date trebuie să fie conectate în clustere. Pentru a asigura interconectarea dintre centrele de date cu lățime de bandă mare și centrele de date de mare densitate, s-a născut 400ZR. Această lucrare se va concentra pe introducerea definiției, influenței și tendinței de dezvoltare a 400ZR.
Ce este 400ZR?
400ZR este o specificație definită de Optical Internetworking Forum OIF (Optical Internetworking Forum) care UTILizează o combinație de multiplexare densă prin diviziune a lungimii de undă (DWDM) și modulare de ordin superior pentru a transmite 400 g pe 80 km de legături de interconectare a centrului de date (DCI). Scopul este de a asigura o implementare pe termen lung și stabilă bazată pe un singur operator de 400G. Acest purtător unic utilizează multiplexarea de polarizare complexă cu modulația de amplitudine ortogonală de 16-nivel (dp-16qam) la o rată de 60 Gbaud.
400GZR prezintă o tehnologie coerentă unică și avansată care conduce la o soluție de transmisie de date de mare capacitate. Este mic, compact, conectabil la cald și poate fi asortat cu porturi de comutare 400GE. Deși dimensiunile externe ale modulului nu sunt specificate în IA (Implementation Protocol), forumul optic de Internet OIF a definit dimensiunile modulului pentru a găzdui soluția 400G. În plus, corpul de protocol multi-sursă (MSA) are module optice definite ale tipurilor de încapsulare QSFP-DD și OSFP, care pot fi interconectate. Cu alte cuvinte, deoarece OIF și MSA sunt organizații la nivel de industrie, soluția 400ZR compatibilă comercializată va fi, de asemenea, interoperabilă. Interoperabilitatea soluției 400ZR aduce, de asemenea, beneficiile duble ale simplificării managementului și implementării lanțului de aprovizionare.
Schema 400ZR coerentă conectabilă la cald acceptă doar interconexiuni Ethernet 400G și interconexiuni cu mai mulți furnizori. Nu este potrivit pentru transmisiile MAN 400G de generație următoare peste 80 km. În acest caz, este propus standardul 400ZR+ (400G ZR+), care promite să îmbunătățească în continuare modularitatea prin sprijinirea unei varietăți de capacități de canal bazate pe cerințele de acoperire și compatibilitatea cu infrastructurile MAN consacrate.
Care va fi impactul 400ZR?
Deși tehnologia 400ZR este încă la început, va avea un impact major asupra a trei industrii, inclusiv centre de date foarte mari, rețele de campusuri distribuite și rețele din zona metropolitană și furnizori de telecomunicații.
1. 400ZR ajută cloud computing și centrele de date foarte mari să se adapteze la cererea tot mai mare de lățime de bandă mare
Interconexiunile centrelor de date și dezvoltarea modelului 400ZR pot ajuta cloud computing și centrele de date foarte mari să se adapteze la cererea tot mai mare de lățime de bandă mare în rețea. Aceștia pot face față creșterii exponențiale a aplicațiilor, cum ar fi serviciile cloud, dispozitivele Internet-of-things și streaming video. De-a lungul timpului,400G ZRva aduce o contribuție mai mare la numărul tot mai mare de aplicații și utilizatori din rețea.
2. 400ZR va suporta conectivitatea centrelor de date distribuite
După cum sa menționat mai sus, tehnologia 400ZR va suporta interconexiuni cu lățime de bandă mare pentru a conecta centrele de date distribuite. Prin această conexiune, centrele de date distribuite pot comunica între ele, pot partaja date, pot echilibra sarcinile de lucru, pot oferi copii de rezervă și pot extinde capacitatea centrului de date atunci când este necesar.
3. 400ZR va permite companiilor de telecomunicații să trimită înapoi trafic rezidențial
Standardul 400G ZR va permite companiilor de telecomunicații să trimită înapoi trafic rezidențial. Când rulează la 200 Gb/s, 400ZR poate crește gama de transmisii cu pierderi mari folosind inima de 64 Gbaud și modulația QPSK. Pentru rețelele 5G, 400G ZR poate oferi backhaul mobil prin agregarea mai multor legături de 25 Gb/s, ceea ce este mai propice pentru promovarea extinderii pieței emergente a rețelelor 5G și a domeniului de aplicare.
4. 400ZR+/400ZR- va oferi mai multă comoditate pe lângă 400ZR
Pe lângă interoperabilitatea cu alte module, 400ZR este de așteptat să suporte moduri operaționale suplimentare, cunoscute sub numele de 400ZR+ și 400ZR-, pentru a crește gama de aplicații adresabile. „+” indică faptul că consumul de energie al modulului depășește cei 15 W necesari de IA și de unele dispozitive conectabile, permițând modulului să transmită pe distanțe de sute de kilometri folosind tehnologii mai puternice de procesare a semnalului. „-” înseamnă că modulul poate suporta moduri cu rată redusă, cum ar fi 300G, 200G și 100G, oferind mai multă flexibilitate și confort pentru operatorii de rețea.
Cât va dura căldura 400ZR?
Potrivit directorului tehnologic al OFC 2019, se așteaptă ca un eșantion de produs 400ZR să fie văzut pe OFC 2020. La summitul centrului de date OFC din 2019, Google, Microsoft și alți giganți din industrie au anunțat planuri de a implementa 400ZR în următorii doi ani.
În plus, în 2021-2024, dezvoltarea tehnologiei 400ZR va aduce o cerere mare pentru module de lumină. Figura următoare prezintă vânzările deModule optice DWDMpe piață cu viteză mare (peste 100G) și viteză mică (sub 100G). După cum se poate observa din tabel, numărul de module optice utilizate în cloud computing sau interconectarea marilor centre de date va crește din 2021 până în 2024. Cu alte cuvinte, începând din 2021, 400ZR va conduce cererea în creștere pentru module ușoare.
În plus, odată cu implementarea primului serializare/desicator de 100 Gbps pe un cip de comutare în 2021, rata de transfer necesară pentru interfața optică se va schimba la 800 Gbps în următorii 1-2 ani. Dimensiunile OSFP au fost definite pentru a suporta o rată de 8x100GE fără a schimba tipul de încapsulare a modulului optic. În același timp, optica coerentă pe linie va trece la suportul 128GBaud 16QAM în același timp, ceea ce face ușoară upgrade-ul de la actualul 400ZR la următoarea generație 800ZR. Prin urmare, 400ZR este crucial atât în dezvoltarea actuală, cât și în cea viitoare a rețelei.
