Med den økende etterspørselen etter storskala skytjenester og datasenterlagring og -behandling, blir datasentersystemer mer og mer desentraliserte og derfor vanskeligere å administrere. I tillegg trenger applikasjoner som kunstig intelligens (AI) raskt nettverksarkitekturer med lav latens og høy båndbredde for å håndtere de store maskin-til-maskin input/output-kravene (I/O) som genereres mellom servere. For å sikre at disse applikasjonene kan implementeres, må den maksimale overføringsavstanden mellom disse distribuerte datasentrene begrenses til ca. 100 km. Så disse datasentrene må kobles sammen i klynger. For å sikre sammenkoblingen mellom datasentre med høy båndbredde og høy tetthet, ble 400ZR født. Denne artikkelen vil fokusere på å introdusere definisjonen, innflytelsen og utviklingstrenden til 400ZR.
Hva er 400ZR?
400ZR er en spesifikasjon definert av Optical Internetworking Forum OIF (Optical Internetworking Forum) som BRUKER en kombinasjon av tett bølgelengdedivisjonsmultipleksing (DWDM) og høyere-ordens modulasjon for å overføre 400 g over 80 km med datasenterforbindelser (DCI). Målet er å sikre langsiktig og stabil implementering basert på en enkelt operatør av 400G. Denne enkeltbæreren bruker kompleks polarisasjonsmultipleksing med 16-nivå ortogonal amplitudemodulasjon (dp-16qam) med en hastighet på 60Gbaud.
400GZR presenterer en unik og avansert sammenhengende teknologi som driver en dataoverføringsløsning med høy kapasitet. Den er liten, kompakt, hot-pluggbar og kan matches med 400GE-svitsjingsporter. Selv om de eksterne dimensjonene til modulen ikke er spesifisert i IA (Implementation Protocol), har det optiske internettforumet OIF definert dimensjonene til modulen for å imøtekomme 400G-løsningen. I tillegg har multi-source protocol (MSA) kroppen definert optiske moduler av QSFP-DD og OSFP innkapslingstypene, som kan kobles sammen. Med andre ord, siden OIF og MSA er bransjeomfattende organisasjoner, vil den markedsførte kompatible 400ZR-løsningen også være interoperabel. Interoperabiliteten til 400ZR-løsningen gir også de doble fordelene ved å forenkle styring og distribusjon av forsyningskjeden.
Den hot-pluggable koherente 400ZR-ordningen støtter kun 400G Ethernet-sammenkoblinger og sammenkoblinger fra flere leverandører. Den er ikke egnet for neste generasjons 400G MAN-transmisjoner over 80 km. I dette tilfellet foreslås standarden 400ZR+ (400G ZR+), som lover å forbedre modulariteten ytterligere ved å støtte en rekke kanalkapasiteter basert på dekningskrav og kompatibilitet med etablerte MAN-infrastrukturer.
Hva blir virkningen av 400ZR?
Selv om 400ZR-teknologien fortsatt er i sin spede begynnelse, vil den ha stor innvirkning på tre bransjer, inkludert svært store datasentre, distribuerte campusnettverk og storbynettverk, og telekommunikasjonsleverandører.
1. 400ZR hjelper cloud computing og svært store datasentre med å tilpasse seg den økende etterspørselen etter høy båndbredde
Datasentersammenkoblinger og utviklingen av 400ZR kan hjelpe cloud computing og svært store datasentre med å tilpasse seg den økende etterspørselen etter høy båndbredde på nettverket. De kan takle den eksponentielle veksten av applikasjoner som skytjenester, Internet-of-things-enheter og streaming av video. Over tid har400G ZRvil gi et større bidrag til det økende antallet applikasjoner og brukere på tvers av nettverket.
2. 400ZR vil støtte tilkoblingen til distribuerte datasentre
Som nevnt ovenfor vil 400ZR-teknologien støtte sammenkoblinger med høy båndbredde for å koble til distribuerte datasentre. Gjennom denne forbindelsen kan distribuerte datasentre kommunisere med hverandre, dele data, balansere arbeidsbelastninger, sørge for sikkerhetskopier og utvide datasenterkapasiteten når det er nødvendig.
3. 400ZR vil tillate teleselskaper å sende tilbake boligtrafikk
400G ZR-standarden vil tillate teleselskaper å sende tilbake boligtrafikk. Når du kjører med 200 Gb/s, kan 400ZR øke rekkevidden av overføringer med høyt tap ved å bruke 64Gbaud hjerte- og QPSK-modulasjon. For 5G-nettverk kan 400G ZR gi mobil backhaul ved å samle flere 25Gb/s-koblinger, noe som er mer gunstig for å fremme utvidelsen av det fremvoksende 5G-nettverksmarkedet og applikasjonsomfanget.
4. 400ZR+/400ZR- vil gi mer bekvemmelighet på toppen av 400ZR
I tillegg til interoperabiliteten med andre moduler, forventes 400ZR å støtte ytterligere driftsmoduser, kjent som 400ZR+ og 400ZR-, for å øke utvalget av adresserbare applikasjoner. "+" indikerer at modulens strømforbruk overstiger 15W som kreves av IA og noen pluggbare enheter, noe som gjør at modulen kan sende over avstander på hundrevis av kilometer ved hjelp av kraftigere signalbehandlingsteknologier. "-" betyr at modulen kan støtte lavhastighetsmoduser som 300G, 200G og 100G, noe som gir mer fleksibilitet og bekvemmelighet for nettverksoperatører.
Hvor lenge varer 400ZR-varmen?
I følge 2019 OFCs teknologisjef forventes en 400ZR produktprøve å bli sett på 2020 OFC. På OFC-datasentertoppmøtet i 2019 kunngjorde Google, Microsoft og andre industrigiganter planer om å distribuere 400ZR i løpet av de neste to årene.
I tillegg vil utviklingen av 400ZR-teknologi i 2021-2024 gi stor etterspørsel etter lysmoduler. Følgende figur viser salget avDWDM optiske moduleri markedet med høy hastighet (over 100G) og lav hastighet (under 100G). Som det fremgår av tabellen, vil antallet optiske moduler som brukes i cloud computing eller sammenkobling av store datasentre øke fra 2021 til 2024. Med andre ord, fra 2021 vil 400ZR lede den økende etterspørselen etter lysmoduler.
I tillegg, med implementeringen av den første 100 Gbps serialiseringen/desikkatoren på en svitsjingsbrikke i 2021, vil overføringshastigheten som kreves for det optiske grensesnittet skifte til 800 Gbps i løpet av de neste 1-2 årene. OSFP-dimensjoner er definert for å støtte en hastighet på 8x100GE uten å endre typen optisk modulinnkapsling. Samtidig vil den koherente optikken på linjesiden gå over til 128GBaud 16QAM-støtte på samme tid, noe som gjør det enkelt å oppgradere fra dagens 400ZR til neste generasjon 800ZR. Derfor er 400ZR avgjørende i både nåværende og fremtidig nettverksutvikling.
