Con la creciente demanda de servicios en la nube a gran escala y almacenamiento y procesamiento de centros de datos, los sistemas de centros de datos se están volviendo cada vez más descentralizados y, por lo tanto, más difíciles de administrar. Además, las aplicaciones como la inteligencia artificial (IA) necesitan con urgencia arquitecturas de red de baja latencia y alto ancho de banda para manejar los grandes requisitos de entrada / salida (E / S) de máquina a máquina generados entre servidores. Para garantizar que estas aplicaciones se puedan implementar, la distancia máxima de transmisión entre estos centros de datos distribuidos debe limitarse a unos 100 km. Por lo tanto, estos centros de datos deben estar conectados en grupos. Para garantizar la interconexión entre los centros de datos de gran ancho de banda y de alta densidad, nació 400ZR. Este documento se enfocará en introducir la definición, influencia y tendencia de desarrollo de 400ZR.
¿Qué es 400ZR?
400 ZR es una especificación definida por el Optical Internetworking Forum OIF (Optical Internetworking Forum) que UTILIZA una combinación de multiplexación por división de longitud de onda densa (DWDM) y modulación de orden superior para transmitir 400 g en 80 km de enlaces de interconexión de centros de datos (DCI). El objetivo es garantizar una implementación estable y a largo plazo basada en un único portador de 400G. Esta única portadora utiliza multiplexación de polarización compleja con modulación de amplitud ortogonal de 16 niveles (dp-16qam) a una velocidad de 60 Gbaudios.
400G ZR presenta una tecnología coherente única y avanzada que impulsa una solución de transmisión de datos de alta capacidad. Es pequeño, compacto, conectable en caliente y puede combinarse con puertos de conmutación de 400GE. Aunque las dimensiones externas del módulo no están especificadas en IA (Protocolo de implementación), el foro de Internet óptico OIF ha definido las dimensiones del módulo para acomodar la solución 400G. Además, el cuerpo del protocolo de múltiples fuentes (MSA) ha definido módulos ópticos de los tipos de encapsulación QSFP-DD y OSFP, que pueden interconectarse. En otras palabras, dado que la OIF y la MSA son organizaciones de toda la industria, la solución 400ZR que cumple con la normativa comercializada también será interoperable. La interoperabilidad de la solución 400ZR también trae el doble beneficio de simplificar la administración y la implementación de la cadena de suministro.
El esquema 400ZR coherente conectable en caliente solo admite interconexiones Ethernet 400G e interconexiones de múltiples proveedores. No es adecuado para transmisiones MAN 400G de próxima generación a más de 80 km. En este caso, se propone el estándar 400ZR + (400G ZR +), que promete mejorar aún más la modularidad al admitir una variedad de capacidades de canal basadas en los requisitos de cobertura y compatibilidad con las infraestructuras MAN establecidas.
¿Cuál será el impacto de 400ZR?
Aunque la tecnología 400ZR aún se encuentra en su infancia, tendrá un impacto importante en tres industrias, incluidos centros de datos muy grandes, redes de campus distribuidas y redes de área metropolitana, y proveedores de telecomunicaciones.
1. El 400ZR ayuda a la computación en la nube y a los grandes centros de datos a adaptarse a la creciente demanda de gran ancho de banda.
Las interconexiones de los centros de datos y el desarrollo del 400ZR pueden ayudar a la computación en la nube y a los grandes centros de datos a adaptarse a la creciente demanda de gran ancho de banda en la red. Pueden hacer frente al crecimiento exponencial de aplicaciones como servicios en la nube, dispositivos de Internet de las cosas y transmisión de video. Con el tiempo, el 400G ZR hará una mayor contribución al creciente número de aplicaciones y usuarios en la red.
2. El 400ZR apoyará la conectividad de centros de datos distribuidos
Como se mencionó anteriormente, la tecnología 400ZR admitirá interconexiones de gran ancho de banda para conectar centros de datos distribuidos. A través de esta conexión, los centros de datos distribuidos pueden comunicarse entre sí, compartir datos, equilibrar las cargas de trabajo, proporcionar copias de seguridad y ampliar la capacidad del centro de datos cuando sea necesario.
3. El 400ZR permitirá a las empresas de telecomunicaciones devolver tráfico residencial
El estándar 400G ZR permitirá a las empresas de telecomunicaciones devolver tráfico residencial. Cuando se ejecuta a 200 Gb / s, el 400ZR puede aumentar el rango de transmisiones de alta pérdida utilizando el corazón de 64 Gbaudios y modulación QPSK. Para las redes 5G, 400G ZR puede proporcionar backhaul móvil agregando múltiples enlaces de 25Gb / s, lo que es más propicio para promover la expansión del mercado emergente de redes 5G y el alcance de la aplicación.
4. 400ZR + / 400ZR: proporcionará más comodidad además de 400ZR
Además de su interoperabilidad con otros módulos, se espera que el 400ZR admita modos operativos adicionales, conocidos como 400ZR + y 400ZR-, para aumentar la gama de aplicaciones direccionables. El" +" indica que el consumo de energía del módulo&excede los 15W requeridos por IA y algunos dispositivos enchufables, lo que permite que el módulo transmita a distancias de cientos de kilómetros utilizando tecnologías de procesamiento de señales más potentes." -" significa que el módulo puede admitir modos de baja velocidad como 300G, 200G y 100G, lo que brinda más flexibilidad y conveniencia a los operadores de red.
¿Cuánto durará el calor 400ZR?
Según el director de tecnología de la OFC de 2019, se espera que se vea una muestra de producto 400ZR en la OFC de 2020. En la cumbre del centro de datos de la OFC en 2019, Google, Microsoft y otros gigantes de la industria anunciaron planes para implementar el 400ZR en los próximos dos años.
Lo que es más GG, en 2021-2024, el desarrollo de la tecnología 400ZR traerá una gran demanda de módulos de luz. La siguiente figura muestra las ventas de módulos ópticos DWDM en el mercado con alta velocidad (por encima de 100G) y baja velocidad (por debajo de 100G). Como puede verse en la tabla, el número de módulos ópticos utilizados en la computación en la nube o la interconexión de grandes centros de datos aumentará de 2021 a 2024. Es decir, a partir de 2021, 400ZR liderará la creciente demanda de módulos ligeros.
Además, con la implementación del primer serializador / desecador de 100 Gbps en un chip de conmutación en 2021, la tasa de transferencia requerida para la interfaz óptica cambiará a 800 Gbps en los próximos 1-2 años. Las dimensiones de OSFP se han definido para admitir una tasa de 8x100GE sin cambiar el tipo de encapsulación del módulo óptico. Al mismo tiempo, la óptica coherente del lado de la línea pasará a la compatibilidad con 128GBaud 16QAM en la misma cantidad de tiempo, lo que facilitará la actualización del 400ZR actual a la siguiente generación 800ZR. Por lo tanto, 400ZR es crucial en el desarrollo de redes actual y futuro.
