Uz sve veću potražnju za velikim uslugama u oblaku te pohranom i obradom podatkovnih centara, sustavi podatkovnih centara postaju sve decentraliziraniji i stoga im je teže upravljati. Osim toga, aplikacije kao što je umjetna inteligencija (AI) hitno trebaju mrežnu arhitekturu niske latencije i velike propusnosti kako bi podnijele velike zahtjeve za ulaz/izlaz (I/O) stroj-stroj koji se generiraju između poslužitelja. Kako bi se osiguralo da se ove aplikacije mogu implementirati, maksimalna udaljenost prijenosa između ovih distribuiranih podatkovnih centara mora biti ograničena na oko 100 km. Dakle, ti podatkovni centri moraju biti povezani u klastere. Kako bi se osigurala međusobna povezanost između podatkovnih centara velike propusnosti i velike gustoće, rođen je 400ZR. Ovaj će se rad usredotočiti na uvođenje definicije, utjecaja i trenda razvoja 400ZR.
Što je 400ZR?
400ZR je specifikacija koju je definirao Optical Internetworking Forum OIF (Optical Internetworking Forum) koja KORISTI kombinaciju multipleksiranja guste valne duljine (DWDM) i modulacije višeg reda za prijenos 400 g preko 80 km povezivanja podatkovnih centara (DCI). Cilj je osigurati dugoročnu i stabilnu implementaciju temeljenu na jednom nosaču od 400G. Ovaj pojedinačni nosač koristi složeno polarizacijsko multipleksiranje s 16-ortogonalnom amplitudnom modulacijom (dp-16qam) pri brzini od 60 Gbaud.
400GZR predstavlja jedinstvenu i naprednu koherentnu tehnologiju koja pokreće rješenje za prijenos podataka velikog kapaciteta. Mali je, kompaktan, može se uključiti bez prekida rada i može se uskladiti s 400GE preklopnim priključcima. Iako vanjske dimenzije modula nisu navedene u IA (Implementation Protocol), optički internetski forum OIF definirao je dimenzije modula za prilagodbu 400G rješenju. Osim toga, tijelo Multi-source protokola (MSA) ima definirane optičke module tipa QSFP-DD i OSFP enkapsulacije, koji se mogu međusobno povezati. Drugim riječima, budući da su OIF i MSA organizacije za cijelu industriju, tržišno usklađeno rješenje 400ZR također će biti interoperabilno. Interoperabilnost rješenja 400ZR također donosi dvostruku korist od pojednostavljenja upravljanja opskrbnim lancem i implementacije.
Hot-plugable koherentna 400ZR shema podržava samo 400G Ethernet interkonekcije i interkonekcije više dobavljača. Nije prikladan za sljedeću generaciju 400G MAN prijenosa preko 80 km. U ovom slučaju, predložen je standard 400ZR+ (400G ZR+), koji obećava daljnje poboljšanje modularnosti podržavanjem različitih kapaciteta kanala na temelju zahtjeva pokrivenosti i kompatibilnosti s uspostavljenim MAN infrastrukturama.
Kakav će biti utjecaj 400ZR?
Iako je tehnologija 400ZR još uvijek u povojima, imat će veliki utjecaj na tri industrije, uključujući vrlo velike podatkovne centre, distribuirane mreže kampusa i mreže gradskih područja te pružatelje telekomunikacijskih usluga.
1. 400ZR pomaže računalstvu u oblaku i vrlo velikim podatkovnim centrima da se prilagode sve većoj potražnji za velikom propusnošću
Međusobno povezivanje podatkovnih centara i razvoj 400ZR mogu pomoći računalstvu u oblaku i vrlo velikim podatkovnim centrima da se prilagode rastućoj potražnji za visokom propusnošću mreže. Mogu se nositi s eksponencijalnim rastom aplikacija kao što su usluge u oblaku, uređaji za internet stvari i streaming videa. Tijekom vremena,400G ZRdat će veći doprinos rastućem broju aplikacija i korisnika diljem mreže.
2. 400ZR će podržavati povezivost distribuiranih podatkovnih centara
Kao što je gore spomenuto, tehnologija 400ZR podržavat će međupovezivanja velike propusnosti za povezivanje distribuiranih podatkovnih centara. Kroz ovu vezu, distribuirani podatkovni centri mogu međusobno komunicirati, dijeliti podatke, uravnotežiti radna opterećenja, osigurati sigurnosne kopije i proširiti kapacitet podatkovnog centra kada je to potrebno.
3. 400ZR omogućit će telekomunikacijskim tvrtkama vraćanje kućnog prometa
Standard 400G ZR omogućit će telekomunikacijskim tvrtkama slanje kućnog prometa. Kada radi na 200Gb/s, 400ZR može povećati raspon prijenosa s velikim gubicima koristeći 64Gbaud heart i QPSK modulaciju. Za 5G mreže, 400G ZR može pružiti mobilni backhaul agregiranjem više veza od 25Gb/s, što je pogodnije za promicanje širenja tržišta 5G mreže u nastajanju i opsega aplikacija.
4. 400ZR+/400ZR- će pružiti više pogodnosti u odnosu na 400ZR
Osim svoje interoperabilnosti s drugim modulima, očekuje se da će 400ZR podržavati dodatne načine rada, poznate kao 400ZR+ i 400ZR-, kako bi se povećao raspon adresabilnih aplikacija. "+" označava da potrošnja energije modula premašuje 15 W koju zahtijevaju IA i neki priključni uređaji, omogućujući modulu prijenos na udaljenosti od stotina kilometara korištenjem moćnijih tehnologija obrade signala. "-" znači da modul može podržavati načine niske brzine kao što su 300G, 200G i 100G, pružajući više fleksibilnosti i pogodnosti za mrežne operatere.
Koliko dugo će trajati grijanje 400ZR?
Prema riječima glavnog tehnološkog direktora OFC-a za 2019., očekuje se da će se uzorak proizvoda 400ZR vidjeti na OFC-u 2020. Na summitu OFC podatkovnog centra 2019., Google, Microsoft i drugi industrijski divovi najavili su planove za implementaciju 400ZR u sljedeće dvije godine.
Štoviše, u 2021-2024 će razvoj tehnologije 400ZR donijeti veliku potražnju za svjetlosnim modulima. Sljedeća slika prikazuje prodaju odDWDM optički modulina tržištu s velikom brzinom (iznad 100G) i malom brzinom (ispod 100G). Kao što se može vidjeti iz tablice, broj optičkih modula koji se koriste u računalstvu u oblaku ili međusobnom povezivanju velikih podatkovnih centara povećat će se od 2021. do 2024. Drugim riječima, počevši od 2021., 400ZR će predvoditi rastuću potražnju za svjetlosnim modulima.
Osim toga, s implementacijom prvog serijala/desikatora od 100 Gbps na preklopnom čipu 2021., brzina prijenosa potrebna za optičko sučelje pomaknut će se na 800 Gbps u sljedećih 1-2 godina. Dimenzije OSFP-a definirane su tako da podržavaju stopu od 8x100GE bez promjene tipa kapsuliranja optičkog modula. U isto vrijeme, koherentna optika na linijskoj strani prijeći će na 128GBaud 16QAM podršku za isto vrijeme, što olakšava nadogradnju sa trenutnog 400ZR na sljedeću generaciju 800ZR. Stoga je 400ZR ključan u sadašnjem i budućem razvoju mreže.
