Amb la creixent demanda de serveis al núvol a gran escala i d'emmagatzematge i processament de centres de dades, els sistemes de centres de dades són cada cop més descentralitzats i, per tant, són més difícils de gestionar. A més, aplicacions com la intel·ligència artificial (IA) necessiten urgentment arquitectures de xarxa de baixa latència i gran amplada de banda per gestionar els grans requisits d'entrada/sortida (I/O) de màquina a màquina generats entre servidors. Per garantir que aquestes aplicacions es puguin implementar, la distància màxima de transmissió entre aquests centres de dades distribuïts s'ha de limitar a uns 100 km. Per tant, aquests centres de dades han d'estar connectats en clústers. Per tal d'assegurar la interconnexió entre centres de dades d'ample de banda elevat i d'alta densitat, va néixer 400ZR. Aquest article se centrarà a introduir la definició, influència i tendència de desenvolupament de 400ZR.
Què és 400ZR?
400ZR és una especificació definida per l'Optical Internetworking Forum OIF (Optical Internetworking Forum) que UTILITZA una combinació de multiplexació densa per divisió de longitud d'ona (DWDM) i modulació d'ordre superior per transmetre 400 g en 80 km d'enllaços d'interconnexió de centres de dades (DCI). L'objectiu és garantir una implementació estable i a llarg termini basada en un únic operador de 400G. Aquesta portadora única utilitza multiplexació de polarització complexa amb la modulació d'amplitud ortogonal de 16-nivell (dp-16qam) a una velocitat de 60 Gbaud.
400GZR presenta una tecnologia coherent única i avançada que impulsa una solució de transmissió de dades d'alta capacitat. És petit, compacte, connectable en calent i es pot combinar amb ports de commutació 400GE. Tot i que les dimensions externes del mòdul no s'especifiquen a IA (Protocol d'implementació), el fòrum òptic d'Internet OIF ha definit les dimensions del mòdul per acomodar la solució 400G. A més, el cos del protocol multifont (MSA) ha definit mòduls òptics dels tipus d'encapsulació QSFP-DD i OSFP, que es poden enllaçar entre si. En altres paraules, com que l'OIF i la MSA són organitzacions de tota la indústria, la solució 400ZR comercialitzada també serà interoperable. La interoperabilitat de la solució 400ZR també aporta el doble avantatge de simplificar la gestió i el desplegament de la cadena de subministrament.
L'esquema 400ZR coherent connectable en calent només admet interconnexions Ethernet 400G i interconnexions de diversos proveïdors. No és adequat per a transmissions MAN 400G de propera generació de més de 80 km. En aquest cas, es proposa l'estàndard 400ZR+ (400G ZR+), que promet millorar encara més la modularitat suportant una varietat de capacitats de canal en funció dels requisits de cobertura i la compatibilitat amb les infraestructures MAN establertes.
Quin serà l'impacte del 400ZR?
Tot i que la tecnologia 400ZR encara està en els seus inicis, tindrà un impacte important en tres indústries, inclosos els centres de dades molt grans, les xarxes de campus distribuïts i les xarxes d'àrea metropolitana i els proveïdors de telecomunicacions.
1. El 400ZR ajuda la computació en núvol i els centres de dades molt grans a adaptar-se a la demanda creixent d'amplada de banda alta
Les interconnexions dels centres de dades i el desenvolupament del 400ZR poden ajudar la computació en núvol i els centres de dades molt grans a adaptar-se a la demanda creixent d'ample de banda elevat a la xarxa. Poden fer front al creixement exponencial d'aplicacions com ara serveis al núvol, dispositius d'Internet de les coses i streaming de vídeo. Amb el temps, el400 G ZRcontribuirà més al creixent nombre d'aplicacions i usuaris a la xarxa.
2. El 400ZR admetrà la connectivitat dels centres de dades distribuïts
Com s'ha esmentat anteriorment, la tecnologia 400ZR admetrà interconnexions d'ample de banda elevat per connectar centres de dades distribuïts. Mitjançant aquesta connexió, els centres de dades distribuïts poden comunicar-se entre ells, compartir dades, equilibrar les càrregues de treball, proporcionar còpies de seguretat i ampliar la capacitat del centre de dades quan sigui necessari.
3. El 400ZR permetrà a les empreses de telecomunicacions enviar de tornada el trànsit residencial
L'estàndard 400G ZR permetrà a les empreses de telecomunicacions enviar trànsit residencial. Quan s'executa a 200 Gb/s, el 400ZR pot augmentar el rang de transmissions d'alta pèrdua mitjançant la modulació de cor de 64 Gbaud i QPSK. Per a les xarxes 5G, 400G ZR pot proporcionar backhaul mòbil mitjançant l'agregació de múltiples enllaços de 25 Gb/s, cosa que és més propici per promoure l'expansió del mercat emergent de la xarxa 5G i l'abast d'aplicació.
4. 400ZR+/400ZR- oferirà més comoditat a la part superior de 400ZR
A més de la seva interoperabilitat amb altres mòduls, s'espera que el 400ZR admeti modes operatius addicionals, coneguts com 400ZR+ i 400ZR-, per augmentar la gamma d'aplicacions adreçables. El "+" indica que el consum d'energia del mòdul supera els 15 W requerits per IA i alguns dispositius connectables, cosa que permet que el mòdul transmeti a distàncies de centenars de quilòmetres mitjançant tecnologies de processament de senyal més potents. "-" significa que el mòdul pot suportar modes de baixa taxa com ara 300G, 200G i 100G, proporcionant més flexibilitat i comoditat per als operadors de xarxa.
Quant de temps durarà la calor 400ZR?
Segons el director de tecnologia de l'OFC 2019, s'espera que es vegi una mostra de producte de 400ZR a l'OFC 2020. A la cimera del centre de dades de l'OFC el 2019, Google, Microsoft i altres gegants de la indústria van anunciar plans per desplegar el 400ZR en els propers dos anys.
A més, a 2021-2024, el desenvolupament de la tecnologia 400ZR generarà una gran demanda de mòduls de llum. La figura següent mostra les vendes deMòduls òptics DWDMal mercat amb alta velocitat (per sobre de 100G) i baixa velocitat (per sota de 100G). Tal com es desprèn de la taula, el nombre de mòduls òptics utilitzats en el cloud computing o la interconnexió de grans centres de dades augmentarà del 2021 al 2024. És a dir, a partir del 2021, 400ZR liderarà la creixent demanda de mòduls lleugers.
A més, amb la implementació del primer dessecador/serialització de 100 Gbps en un xip de commutació el 2021, la velocitat de transferència necessària per a la interfície òptica canviarà a 800 Gbps en els propers 1-2 anys. Les dimensions OSFP s'han definit per suportar una taxa de 8x100GE sense canviar el tipus d'encapsulació del mòdul òptic. Al mateix temps, l'òptica coherent del costat de la línia passarà al suport de 128GBaud 16QAM en el mateix temps, cosa que facilitarà l'actualització de l'actual 400ZR a la propera generació 800ZR. Per tant, 400ZR és crucial tant en el desenvolupament de la xarxa actual com en el futur.
