Med den økende etterspørselen etter store skytjenester og datasenterlagring og -behandling blir datasentersystemer mer og mer desentraliserte og derfor vanskeligere å administrere. I tillegg trenger programmer som kunstig intelligens (AI) snarest lav ventetid, høy båndbredde nettverksarkitekturer for å håndtere de store maskin-til-maskin-inndata/utdatakravene (I/O) som genereres mellom servere. For å sikre at disse programmene kan implementeres, må den maksimale overføringsavstanden mellom disse distribuerte datasentrene begrenses til ca. 100 km. Så disse datasentrene må være koblet til i klynger. For å sikre sammenhengen mellom datasentre med høy båndbredde og høy tetthet, ble 400ZR født. Denne artikkelen vil fokusere på å innføre definisjonen, innflytelse og utvikling trend av 400ZR.
Hva er 400ZR?
400 ZR er en spesifikasjon definert av Optical Internetworking Forum OIF (Optical Internetworking Forum) som bruker en kombinasjon av tett bølgelengde divisjon multiplexing (DWDM) og høyere rekkefølge modulasjon for å overføre 400 g over 80km datasenter sammenkobling (DCI) koblinger. Målet er å sikre langsiktig og stabil implementering basert på en enkelt transportør på 400G. Denne enkeltbæreren bruker kompleks polarisering multipleksing med 16-nivå ortogonal amplitude modulasjon (dp-16qam) med en hastighet på 60Gbaud.
400G ZR presenterer en unik og avansert sammenhengende teknologi som driver en høykapasitets dataoverføringsløsning. Den er liten, kompakt, hot-pluggable, og kan matches med 400GE bytteporter. Selv om de eksterne dimensjonene til modulen ikke er angitt i IA (Implementation Protocol), har det optiske Internett-forumet OIF definert dimensjonene på modulen for å imøtekomme 400G-løsningen. I tillegg har MULTI-source protocol (MSA) kroppen definert optiske moduler av QSFP-DD og OSFP innkapsling typer, 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 administrasjon og distribusjon av forsyningskjeden.
Den hete pluggbare sammenhengende 400ZR-ordningen støtter bare 400G Ethernet-forbindelser og flerleverandørforbindelser. Det er ikke egnet for neste generasjon 400G MAN overføringer over 80km. I dette tilfellet foreslås 400ZR+ (400G ZR+)-standarden, som lover å ytterligere forbedre modulariteten ved å støtte en rekke kanalkapasiteter basert på dekningskrav og kompatibilitet med etablerte MAN-infrastrukturer.
Hva vil være virkningen av 400ZR?
Selv om 400ZR-teknologien fortsatt er i sin barndom, vil den ha stor innvirkning på tre bransjer, inkludert svært store datasentre, distribuerte campusnettverk og storbynettverk, og telekommunikasjonsleverandører.
1. 400ZR hjelper skydatabehandling og svært store datasentre med å tilpasse seg den økende etterspørselen etter høy båndbredde
Datasenterforbindelser og utviklingen av 400ZR kan hjelpe skydatabehandling og svært store datasentre med å tilpasse seg den økende etterspørselen etter høy båndbredde på nettverket. De kan takle eksponentiell vekst av programmer som skytjenester, Tingenes Internett-enheter og streaming video. Over tid vil 400G ZR gi et større bidrag til det økende antallet applikasjoner og brukere over hele nettverket.
2. 400ZR vil støtte tilkobling av distribuerte datasentre
Som nevnt ovenfor vil 400ZR-teknologien støtte forbindelser med høy båndbredde for å koble til distribuerte datasentre. Gjennom denne tilkoblingen kan distribuerte datasentre kommunisere med hverandre, dele data, balansere arbeidsbelastninger, gi sikkerhetskopier og utvide datasenterkapasiteten ved behov.
3. 400ZR vil tillate telekommunikasjonsselskaper å sende tilbake boligtrafikk
400G ZR-standarden vil tillate telekommunikasjonsselskaper å sende tilbake boligtrafikk. Når du kjører på 200 Gb/s, kan 400ZR øke utvalget av overføringer med høyt tap ved hjelp av 64 Gbaud hjerte og QPSK-modulasjon. For 5G-nettverk kan 400G ZR gi mobil backhaul ved å samle flere 25 Gb / s-koblinger, noe som bidrar mer til å fremme utvidelsen av det nye 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 flere 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 tilkoblede enheter, slik at modulen kan overføre over avstander på hundrevis av kilometer ved hjelp av kraftigere signalbehandlingsteknologier. "-" betyr at modulen kan støtte lav hastighet moduser som 300G, 200G og 100G, noe som gir mer fleksibilitet og bekvemmelighet for nettverksoperatører.
Hvor lenge vil 400ZR-varmen vare?
Ifølge 2019 OFC chief technology officer forventes det at en 400ZR-produktprøve vil bli sett på 2020 OFC. På OFC datasentertoppmøtet i 2019 annonserte 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 tall viser salg av DWDM optiske moduler i markedet med høy hastighet (over 100G) og lav hastighet (under 100G). Som det frem ser fra tabellen, vil antall optiske moduler som brukes i skydatabehandling 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 de første 100Gbps serialisere / desiccator på en koblingsbrikke i 2021, vil overføringshastigheten som kreves for det optiske grensesnittet skifte til 800 Gbps i de neste 1-2 årene. OSFP-dimensjoner er definert for å støtte en hastighet på 8x100GE uten å endre typen optisk modulinnkapsling. Samtidig vil linjesiden sammenhengende optikk 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 for både nåværende og fremtidig nettverksutvikling.
