Pieaugot pieprasījumam pēc liela mēroga mākoņpakalpojumiem un datu centru glabāšanas un apstrādes, datu centru sistēmas kļūst arvien decentralizētākas un līdz ar to grūtāk pārvaldāmas. Turklāt tādām lietojumprogrammām kā mākslīgais intelekts (AI) steidzami ir vajadzīgas zema latentuma, liela joslas platuma tīkla arhitektūras, lai tiktu galā ar lielām starp serveriem radītajām ieejas/izvades (I/O) prasībām. Lai nodrošinātu šo lietojumprogrammu ieviešanu, maksimālais pārraides attālums starp šiem sadalītajiem datu centriem ir jāierobežo līdz aptuveni 100 km. Tātad šie datu centri ir jāsavieno klasteros. Lai nodrošinātu starpsavienojumu starp liela joslas platuma un augsta blīvuma datu centriem, radās 400ZR. Šajā rakstā galvenā uzmanība tiks pievērsta 400ZR definīcijas, ietekmes un attīstības tendences ieviešanai.
Kas ir 400 ZR?
400ZR ir Optiskā interneta darba foruma OIF (Optical Internetworking Forum) definēta specifikācija, kas IZMANTO blīvas viļņa garuma dalīšanas multipleksēšanas (DWDM) un augstākas pakāpes modulācijas kombināciju, lai pārraidītu 400 g 80 km datu centru starpsavienojuma (DCI) saitēm. Mērķis ir nodrošināt ilgtermiņa un stabilu ieviešanu, pamatojoties uz vienu 400G nesēju. Šis viens nesējs izmanto sarežģītu polarizācijas multipleksēšanu ar 16-līmeņa ortogonālo amplitūdas modulāciju (dp-16qam) ar ātrumu 60 Gbaud.
400GZR piedāvā unikālu un progresīvu saskaņotu tehnoloģiju, kas nodrošina lielas ietilpības datu pārraides risinājumu. Tas ir mazs, kompakts, karsti pievienojams, un to var savienot ar 400GE komutācijas portiem. Lai gan IA (Implementation Protocol) moduļa ārējie izmēri nav norādīti, optiskā interneta forums OIF ir definējis moduļa izmērus, lai pielāgotos 400G risinājumam. Turklāt vairāku avotu protokola (MSA) korpuss ir definējis QSFP-DD un OSFP iekapsulēšanas veidu optiskos moduļus, kurus var savstarpēji saistīt. Citiem vārdiem sakot, tā kā OIF un MSA ir nozares mēroga organizācijas, arī tirgotais atbilstošs 400ZR risinājums būs sadarbspējīgs. 400ZR risinājuma savietojamība sniedz arī dubultās priekšrocības, vienkāršojot piegādes ķēdes pārvaldību un izvietošanu.
Karstā savienojuma koherentā 400ZR shēma atbalsta tikai 400G Ethernet starpsavienojumus un vairāku piegādātāju starpsavienojumus. Tas nav piemērots nākamās paaudzes 400G MAN transmisijai, kas pārsniedz 80 km. Šajā gadījumā tiek piedāvāts 400ZR+ (400G ZR+) standarts, kas sola vēl vairāk uzlabot modularitāti, atbalstot dažādas kanālu jaudas, pamatojoties uz pārklājuma prasībām un savietojamību ar izveidotajām MAN infrastruktūrām.
Kāda būs 400ZR ietekme?
Lai gan 400ZR tehnoloģija joprojām ir sākumstadijā, tai būs liela ietekme uz trim nozarēm, tostarp ļoti lieliem datu centriem, izplatītiem universitātes pilsētiņu tīkliem un lielpilsētu zonu tīkliem, kā arī telekomunikāciju pakalpojumu sniedzējiem.
1. 400ZR palīdz mākoņdatošanai un ļoti lieliem datu centriem pielāgoties pieaugošajam pieprasījumam pēc liela joslas platuma.
Datu centru starpsavienojumi un 400ZR izstrāde var palīdzēt mākoņskaitļošanai un ļoti lieliem datu centriem pielāgoties pieaugošajam pieprasījumam pēc liela joslas platuma tīklā. Viņi var tikt galā ar tādu lietojumprogrammu kā mākoņpakalpojumu, lietu interneta ierīču un video straumēšanas eksponenciālo pieaugumu. Laika gaitā,400G ZRsniegs lielāku ieguldījumu pieaugošajā lietojumprogrammu un lietotāju skaitā visā tīklā.
2. 400ZR atbalstīs sadalīto datu centru savienojamību
Kā minēts iepriekš, 400ZR tehnoloģija atbalstīs liela joslas platuma starpsavienojumus, lai savienotu sadalītos datu centrus. Izmantojot šo savienojumu, sadalītie datu centri var sazināties savā starpā, koplietot datus, līdzsvarot darba slodzi, nodrošināt dublējumus un vajadzības gadījumā paplašināt datu centra jaudu.
3. 400ZR ļaus telekomunikāciju uzņēmumiem nosūtīt atpakaļ dzīvojamo trafiku
400G ZR standarts ļaus telekomunikāciju uzņēmumiem nosūtīt atpakaļ dzīvojamo trafiku. Darbojoties ar ātrumu 200 Gb/s, 400ZR var palielināt lielu zudumu pārraides diapazonu, izmantojot 64 Gbaud sirds un QPSK modulāciju. 5G tīkliem 400G ZR var nodrošināt mobilo atvilces maršrutēšanu, apkopojot vairākas 25Gb/s saites, kas vairāk veicina jaunā 5G tīkla tirgus un lietojumprogrammu darbības jomas paplašināšanos.
4. 400ZR+/400ZR- nodrošinās lielākas ērtības papildus 400ZR
Paredzams, ka papildus savietojamībai ar citiem moduļiem 400ZR atbalstīs papildu darbības režīmus, kas pazīstami kā 400ZR+ un 400ZR-, lai palielinātu adresējamo lietojumprogrammu klāstu. "+" norāda, ka moduļa enerģijas patēriņš pārsniedz IA un dažām pievienojamām ierīcēm nepieciešamo 15 W, ļaujot modulim pārraidīt simtiem kilometru attālumā, izmantojot jaudīgākas signālu apstrādes tehnoloģijas. "-" nozīmē, ka modulis var atbalstīt zema ātruma režīmus, piemēram, 300G, 200G un 100G, nodrošinot lielāku elastību un ērtības tīkla operatoriem.
Cik ilgi turpināsies 400ZR siltums?
Saskaņā ar 2019. gada OFC galvenā tehnoloģiju virsnieka teikto, ir paredzams, ka 400ZR produkta paraugs būs redzams 2020. gada OFC. OFC datu centra samitā 2019. gadā Google, Microsoft un citi nozares giganti paziņoja par plāniem nākamo divu gadu laikā izvietot 400ZR.
Turklāt 2021-2024 400ZR tehnoloģijas attīstība radīs lielu pieprasījumu pēc gaismas moduļiem. Nākamajā attēlā parādīti pārdošanas apjomiDWDM optiskie moduļitirgū ar lielu ātrumu (virs 100G) un zemu ātrumu (zem 100G). Kā redzams tabulā, no 2021. gada līdz 2024. gadam palielināsies mākoņdatniecībā vai lielo datu centru savienojumos izmantoto optisko moduļu skaits. Citiem vārdiem sakot, sākot ar 2021. gadu, 400ZR vadīs pieaugošo pieprasījumu pēc gaismas moduļiem.
Turklāt, 2021. gadā ieviešot pirmo 100 Gb/s serializāciju/eksikatoru komutācijas mikroshēmā, optiskajam interfeisam nepieciešamais pārsūtīšanas ātrums nākamo 1-2 gadu laikā tiks novirzīts uz 800 Gbps. OSFP izmēri ir definēti, lai atbalstītu ātrumu 8x100GE, nemainot optiskā moduļa iekapsulēšanas veidu. Tajā pašā laikā līnijas puses koherentā optika pāriet uz 128GBaud 16QAM atbalstu tikpat daudz laika, padarot to viegli jaunināšanu no pašreizējā 400ZR uz nākamās paaudzes 800ZR. Tāpēc 400ZR ir izšķiroša nozīme gan pašreizējā, gan turpmākajā tīkla attīstībā.
