Зі зростанням попиту на великомасштабні хмарні сервіси та центри обробки даних, системи центрів обробки даних стають дедалі децентралізованішими, а отже, ними складніше керувати. Крім того, таким програмам, як штучний інтелект (ШІ), терміново потрібна мережева архітектура з низькою затримкою та високою пропускною здатністю, щоб виконувати великі вимоги міжмашинного введення/виведення (I/O), що генеруються між серверами. Щоб гарантувати, що ці програми можуть бути реалізовані, максимальна відстань передачі між цими розподіленими центрами обробки даних повинна бути обмежена приблизно 100 км. Тому ці центри обробки даних мають бути з’єднані в кластери. Щоб забезпечити взаємозв’язок між центрами обробки даних із високою пропускною здатністю та високою щільністю, було створено 400ZR. Ця стаття буде зосереджена на представленні визначення, впливу та тенденції розвитку 400ZR.
Що таке 400ZR?
400ZR — це специфікація, визначена Форумом оптичних мережевих мереж OIF (Optical Internetworking Forum), яка ВИКОРИСТОВУЄ поєднання щільного мультиплексування з розділенням довжин хвиль (DWDM) і модуляції вищого порядку для передачі 400 g через 80 км зв’язків центрів обробки даних (DCI). Мета полягає в тому, щоб забезпечити довгострокове та стабільне впровадження на основі єдиного оператора 400G. Ця єдина несуча використовує комплексне поляризаційне мультиплексування з ортогональною амплітудною модуляцією 16-рівня (dp-16qam) зі швидкістю 60 Гбод.
400GZR представляє унікальну передову когерентну технологію, яка забезпечує рішення для передачі даних високої ємності. Він невеликий, компактний, з можливістю «гарячого» підключення та може поєднуватися з комутаційними портами 400GE. Незважаючи на те, що зовнішні розміри модуля не вказані в IA (Протокол впровадження), оптичний Інтернет-форум OIF визначив розміри модуля для розміщення рішення 400G. Крім того, корпус протоколу з кількома джерелами (MSA) має визначені оптичні модулі типів інкапсуляції QSFP-DD і OSFP, які можуть бути пов’язані між собою. Іншими словами, оскільки OIF і MSA є галузевими організаціями, продане на ринку рішення 400ZR також буде сумісним. Сумісність рішення 400ZR також забезпечує подвійні переваги спрощення управління ланцюгом постачання та розгортання.
Когерентна схема 400ZR із можливістю гарячого підключення підтримує лише з’єднання 400G Ethernet і з’єднання від багатьох постачальників. Він не підходить для трансмісій наступного покоління 400G MAN понад 80 км. У цьому випадку пропонується стандарт 400ZR+ (400G ZR+), який обіцяє подальше покращення модульності шляхом підтримки різноманітних пропускних можливостей каналів на основі вимог до покриття та сумісності з усталеними інфраструктурами MAN.
Яким буде вплив 400ZR?
Незважаючи на те, що технологія 400ZR все ще знаходиться в зародковому стані, вона матиме великий вплив на три галузі, включаючи дуже великі центри обробки даних, розподілені мережі кампусів і міських мереж, а також телекомунікаційних провайдерів.
1. 400ZR допомагає хмарним обчисленням і дуже великим центрам обробки даних адаптуватися до зростаючого попиту на високу пропускну здатність
З’єднання центрів обробки даних і розробка 400ZR можуть допомогти хмарним обчисленням і дуже великим центрам обробки даних адаптуватися до зростаючого попиту на високу пропускну здатність мережі. Вони можуть впоратися з експоненціальним зростанням додатків, таких як хмарні служби, пристрої Інтернету речей і потокове відео. З часом400G ZRзробить більший внесок у зростання кількості програм і користувачів у мережі.
2. 400ZR підтримуватиме підключення розподілених центрів обробки даних
Як згадувалося вище, технологія 400ZR підтримуватиме з’єднання з високою пропускною здатністю для з’єднання розподілених центрів обробки даних. Через це з’єднання розподілені центри обробки даних можуть спілкуватися один з одним, обмінюватися даними, балансувати робочі навантаження, забезпечувати резервне копіювання та розширювати потужність центру обробки даних, коли це необхідно.
3. 400ZR дозволить телекомунікаційним компаніям відправляти трафік для населення
Стандарт 400G ZR дозволить телекомунікаційним компаніям відправляти назад трафік населення. Працюючи на швидкості 200 Гбіт/с, 400ZR може збільшити діапазон передачі з високими втратами, використовуючи серцеву швидкість 64 Гбод і модуляцію QPSK. Для мереж 5G 400G ZR може забезпечити мобільний транзитний зв’язок шляхом агрегування кількох каналів зі швидкістю 25 Гбіт/с, що є більш сприятливим для сприяння розширенню ринку мереж 5G, що розвивається, і сфери застосування.
4. 400ZR+/400ZR- забезпечать більше зручності на додаток до 400ZR
На додаток до сумісності з іншими модулями, очікується, що 400ZR підтримуватиме додаткові режими роботи, відомі як 400ZR+ і 400ZR-, щоб збільшити діапазон адресних програм. «+» вказує на те, що споживана потужність модуля перевищує 15 Вт, необхідну для IA та деяких підключених пристроїв, що дозволяє модулю передавати дані на відстані в сотні кілометрів за допомогою потужніших технологій обробки сигналу. «-» означає, що модуль підтримує режими низької швидкості, такі як 300G, 200G і 100G, забезпечуючи більшу гнучкість і зручність для операторів мереж.
Як довго триватиме тепло 400ZR?
За словами головного технічного директора OFC 2019, зразок продукту 400ZR очікується на OFC 2020. На саміті центрів обробки даних OFC у 2019 році Google, Microsoft та інші гіганти галузі оголосили про плани розгорнути 400ZR протягом наступних двох років.
Більше того, у 2021-2024 році розвиток технології 400ZR призведе до значного попиту на світлові модулі. На наступному малюнку показано продажіОптичні модулі DWDMна ринку з високою швидкістю (понад 100G) і низькою швидкістю (нижче 100G). Як видно з таблиці, кількість оптичних модулів, які використовуються в хмарних обчисленнях або взаємозв'язку великих центрів обробки даних, збільшиться з 2021 по 2024 рік. Іншими словами, починаючи з 2021 року, 400ZR буде лідирувати в зростаючому попиті на легкі модулі.
Крім того, із впровадженням першого серіалізації/десикатора 100 Гбіт/с на комутаційному чіпі у 2021 році швидкість передачі, необхідна для оптичного інтерфейсу, зміниться до 800 Гбіт/с у наступні 1-2 років. Розміри OSFP були визначені для підтримки швидкості 8x100GE без зміни типу інкапсуляції оптичного модуля. У той же час когерентна оптика на боці лінії перейде на підтримку 16QAM 128 ГБод за той самий проміжок часу, що полегшить оновлення поточного 400ZR до 800ZR наступного покоління. Тому 400ZR має вирішальне значення як для поточного, так і для майбутнього розвитку мережі.
