Med den stigende efterspørgsel efter store cloud-tjenester og datacenterlagring og -behandling bliver datacentersystemerne mere og mere decentraliserede og derfor vanskeligere at administrere. Desuden har programmer som kunstig intelligens (AI) hårdt brug for lav ventetid, netværksarkitekturer med høj båndbredde til at håndtere de store i/o-krav (machine-to-machine input/output), der genereres mellem servere. For at sikre, at disse applikationer kan implementeres, skal den maksimale transmissionsafstand mellem disse distribuerede datacentre begrænses til ca. 100 km. Så disse datacentre skal forbindes i klynger. For at sikre sammenkoblingen mellem datacentre med høj båndbredde og høj densitet blev der født 400ZR. Dette dokument vil fokusere på at indføre definition, indflydelse og udvikling tendens på 400ZR.
Hvad er 400ZR?
400 ZR er en specifikation defineret af Optical Internetworking Forum OIF (Optical Internetworking Forum), der bruger en kombination af tætte bølgelængde division multiplexing (DWDM) og højere orden graduering til at overføre 400 g over 80 km datacenter sammenkobling (DCI) links. Målet er at sikre en langsigtet og stabil gennemførelse baseret på et enkelt bærer på 400 G. Denne enkelt luftfartsselskab bruger komplekse polarisering multiplexing med 16-niveau ortogonale amplitude graduering (dp-16qam) med en hastighed på 60Gbaud.
400G ZR præsenterer en unik og avanceret sammenhængende teknologi, der driver en højkapacitetsdatatransmissionsløsning. Den er lille, kompakt, hot-plug, og kan matches med 400GE skifte porte. Selvom modulets eksterne dimensioner ikke er angivet i IA (Implementation Protocol), har det optiske internetforum OIF defineret modulets dimensioner, så det passer til 400G-løsningen. Desuden har msa-brødteksten (Multi source Protocol) defineret optiske moduler af QSFP-DD- og OSFP-indkapslingstyperne, som kan være indbyrdes forbundne. Med andre ord, da OIF og MSA er branchedækkende organisationer, vil den markedsførte kompatible 400ZR-løsning også være interoperabel. 400ZR-løsningens interoperabilitet giver også de dobbelte fordele ved at forenkle styring og implementering af forsyningskæden.
Det sammenhængende 400ZR-system med hot-plug understøtter kun 400G Ethernet-sammenkoblinger og sammenkoblinger med flere leverandører. Det er ikke egnet til næste generation 400G MAN transmissioner over 80 km. I dette tilfælde foreslås 400ZR+ (400G ZR+) standarden, som lover yderligere at forbedre modulariteten ved at understøtte en række kanalkapaciteter baseret på dækningskrav og kompatibilitet med etablerede MAN-infrastrukturer.
Hvad vil være virkningen af 400ZR?
Selv om 400ZR-teknologien stadig er i sin vorden, vil det have en stor indvirkning på tre brancher, herunder meget store datacentre, distribuerede campus netværk og storbyområder netværk, og telekommunikationsudbydere.
1. 400ZR hjælper cloud computing og meget store datacentre med at tilpasse sig den stigende efterspørgsel efter høj båndbredde
Sammenkoblinger af datacentre og udvikling af 400ZR kan hjælpe cloud computing og meget store datacentre med at tilpasse sig den stigende efterspørgsel efter høj båndbredde på netværket. De kan klare den eksponentielle vækst i applikationer såsom cloud-tjenester, Internet-of-things-enheder og streaming video. Med tiden vil 400G ZR yde et større bidrag til det stigende antal applikationer og brugere på tværs af netværket.
2. Den 400ZR vil støtte tilslutning af distribuerede datacentre
Som nævnt ovenfor, 400ZR teknologi vil støtte høj båndbredde sammenkoblinger til at forbinde distribuerede datacentre. Via denne forbindelse kan distribuerede datacentre kommunikere med hinanden, dele data, balancere arbejdsbelastninger, levere sikkerhedskopier og udvide datacenterkapaciteten, når det er nødvendigt.
3. De 400ZR vil give teleselskaber til at sende tilbage boligtrafik
400G ZR-standarden vil gøre det muligt for teleselskaber at sende boligtrafikken tilbage. Når du kører på 200Gb /s, 400ZR kan øge rækken af high-loss transmissioner ved hjælp af 64Gbaud hjerte og QPSK graduering. For 5G-netværk, kan 400G ZR give mobile backhaul ved at samle flere 25Gb / s links, hvilket er mere befordrende for at fremme udvidelsen af den nye 5G-net marked og anvendelsesomfang.
4. 400ZR +/400ZR- vil give mere bekvemmelighed på toppen af 400ZR
Ud over sin interoperabilitet med andre moduler forventes 400ZR at understøtte yderligere operationelle tilstande, kendt som 400ZR+ og 400ZR-, for at øge antallet af adresserbare applikationer. Den "+" angiver, at modulets strømforbrug overstiger de 15W kræves af IA og nogle pluggable enheder, gør det muligt for modulet til at sende over afstande på hundredvis af kilometer ved hjælp af mere kraftfulde signalbehandling teknologier. "-" betyder, at modulet kan understøtte lav hastighed tilstande såsom 300G, 200G og 100G, hvilket giver mere fleksibilitet og bekvemmelighed for netoperatører.
Hvor længe vil 400ZR varmen sidste?
Ifølge OFC's teknologichef i 2019 forventes en produktprøve på 400ZR at blive set på OFC i 2020. På OFC's datacentertopmøde i 2019 annoncerede Google, Microsoft og andre industrigiganter planer om at implementere 400ZR inden for de næste to år.
I 2021-2024 vil udviklingen af 400ZR-teknologi desuden medføre stor efterspørgsel efter lysmoduler. Følgende figur viser salget af optiske DWDM-moduler på markedet med høj hastighed (over 100 G) og lav hastighed (under 100G). Som det fremgår af tabellen, vil antallet af optiske moduler, der anvendes i cloud computing eller sammenkobling af store datacentre, stige fra 2021 til 2024. Med andre ord vil 400ZR fra 2021 føre an i den stigende efterspørgsel efter lysmoduler.
Med implementeringen af den første 100 Gbps serialisering/ekssiccator på en koblingschip i 2021 vil den overførselshastighed, der kræves til den optiske grænseflade, desuden skifte til 800 Gbps i de næste 1-2 år. OSFP dimensioner er blevet defineret til at understøtte en hastighed på 8x100GE uden at ændre typen af optisk modul indkapsling. Samtidig vil den linje-side sammenhængende optik overgangen til 128GBaud 16QAM støtte i samme mængde tid, hvilket gør det nemt at opgradere fra den nuværende 400ZR til den næste generation 800ZR. Derfor er 400ZR afgørende for både nuværende og fremtidige netværksudvikling.
