Med den ökande efterfrågan på storskaliga molntjänster och datacenterlagring och -bearbetning blir datacentersystemen mer och mer decentraliserade och därför svårare att hantera. Dessutom behöver program som artificiell intelligens (AI) akut låg latens, hög bandbredd nätverksarkitekturer för att hantera de stora maskin-till-maskin input / output (I / O) krav som genereras mellan servrar. För att säkerställa att dessa program kan genomföras, måste det maximala överföringsavståndet mellan dessa distribuerade datacenter begränsas till ca 100km. Dessa datacenter måste alltså vara anslutna i kluster. För att säkerställa sammankopplingen mellan datacenter med hög bandbredd och hög densitet föddes 400ZR. Detta dokument kommer att inriktas på att införa definition, inflytande och utvecklingstrend på 400ZR.
Vad är 400ZR?
400 ZR är en specifikation som definieras av Optical Internetworking Forum OIF (Optical Internetworking Forum) som använder en kombination av tät våglängd division multiplexing (DWDM) och högre ordning modulering att överföra 400 g över 80km av datacenter sammankoppling (DCI) länkar. Syftet är att säkerställa ett långsiktigt och stabilt genomförande som bygger på ett enda transportföretag på 400G. Denna enda transportör använder komplexa polarisering multiplexing med 16-nivå ortogonal amplitud modulering (dp-16qam) med en hastighet av 60Gbaud.
400G ZR presenterar en unik och avancerad sammanhängande teknik som driver en dataöverföringslösning med hög kapacitet. Den är liten, kompakt, hot-pluggable, och kan matchas med 400GE-switchningsportar. Även om modulens yttre dimensioner inte anges i IA (Implementation Protocol) har det optiska Internetforumet OIF definierat modulens dimensioner för att rymma 400G-lösningen. Dessutom har MSA-karossen (Multi-source protocol) definierade optiska moduler av typerna QSFP-DD och OSFP, som kan kopplas samman. Med andra ord, eftersom OIF och MSA är branschövergripande organisationer, kommer den marknadsförda kompatibel 400ZR-lösningen också att vara driftskompatibel. Interoperabiliteten för 400ZR-lösningen medför också de dubbla fördelarna med att förenkla hantering och driftsättning av försörjningskedjan.
Det hot-pluggable sammanhängande 400ZR-schemat stöder endast 400G Ethernet-sammanlänkningar och sammanlänkningar för flera leverantörer. Det är inte lämpligt för nästa generations 400G MAN-sändningar över 80km. I detta fall föreslås 400ZR + (400G ZR +) standard, som lovar att ytterligare förbättra modularitet genom att stödja en mängd olika kanal kapaciteter baserat på täckning krav och kompatibilitet med etablerade MAN infrastrukturer.
Vad blir effekten av 400ZR?
Även om 400ZR-tekniken fortfarande är i sin linda, kommer det att ha en stor inverkan på tre branscher, inklusive mycket stora datacenter, distribuerade campus nätverk och nätverk storstadsområde, och telekommunikationsleverantörer.
1. 400ZR hjälper molnbaserad databehandling och mycket stora datacenter att anpassa sig till den ökande efterfrågan på hög bandbredd
Sammankopplingar av datacenter och utvecklingen av 400ZR kan hjälpa molnbaserad databehandling och mycket stora datacenter att anpassa sig till den växande efterfrågan på hög bandbredd i nätverket. De kan hantera den exponentiella tillväxten av applikationer som molntjänster, Internet-of-things-enheter och strömmande video. Med tiden kommer 400G ZR att bidra mer till det växande antalet program och användare i hela nätverket.
2. 400ZR kommer att stödja anslutning av distribuerade datacenter
Som nämnts ovan kommer 400ZR-tekniken att stödja hög bandbredd sammankopplingar för att ansluta distribuerade datacenter. Via den här anslutningen kan distribuerade datacenter kommunicera med varandra, dela data, balansera arbetsbelastningar, tillhandahålla säkerhetskopior och expandera datacenterkapaciteten när det behövs.
3. 400ZR kommer att tillåta telekommunikationsföretag att skicka tillbaka bostäder trafik
ZR-standarden på 400G kommer att göra det möjligt för telekommunikationsföretag att skicka tillbaka bostadstrafiken. När du kör på 200Gb / s, 400ZR kan öka utbudet av hög förlust överföringar med hjälp av 64Gbaud hjärta och QPSK modulering. För 5G-nät, 400G ZR kan ge mobil backhaul genom att aggregera flera 25Gb / s länkar, vilket är mer gynnsamt för att främja utbyggnaden av den framväxande 5G-nät marknaden och tillämpning omfattning.
4. 400ZR +/400ZR- kommer att ge mer bekvämlighet på toppen av 400ZR
Förutom sin interoperabilitet med andra moduler förväntas 400ZR stödja ytterligare driftslägen, så kallade 400ZR+ och 400ZR-, för att öka utbudet av adresserbara tillämpningar. Den "+" anger att modulens strömförbrukning överstiger 15W som krävs av IA och vissa pluggable enheter, gör det möjligt för modulen att överföra över avstånd på hundratals kilometer med hjälp av mer kraftfull signalbehandlingsteknik. "-" innebär att modulen kan stödja låghastighetslägen som 300G, 200G och 100G, vilket ger mer flexibilitet och bekvämlighet för nätoperatörer.
Hur länge kommer 400ZR värme sista?
Enligt 2019 of the OFC chief technology officer, en 400ZR produkt prov förväntas ses på 2020 OFC. Vid OFC datacenter toppmötet i 2019, Google, Microsoft och andra industri jättar meddelade planer på att distribuera 400ZR inom de närmaste två åren.
Dessutom kommer utvecklingen av 400ZR-teknik under 2021-2024 att ge en stor efterfrågan på ljusmoduler. Följande figur visar försäljningen av DWDM optiska moduler på marknaden med hög hastighet (över 100G) och låg hastighet (under 100G). Som kan ses från tabellen kommer antalet optiska moduler som används i cloud computing eller sammankopplingen av stora datacenter att öka från 2021 till 2024. Med andra ord, från och med 2021, kommer 400ZR att leda den växande efterfrågan på ljusmoduler.
Dessutom, med genomförandet av de första 100Gbps serialisera / desiccator på en switching chip i 2021, överföringshastighet som krävs för det optiska gränssnittet kommer att skifta till 800Gbps under de närmaste 1-2 åren. OSFP-dimensioner har definierats för att stödja en hastighet på 8x100GE utan att ändra typ av optisk modul inkapsling. Samtidigt kommer den sammanhängande optiken på linjesidan att övergå till 128GBaud 16QAM-stöd på samma tid, vilket gör det enkelt att uppgradera från nuvarande 400ZR till nästa generation 800ZR. Därför är 400ZR avgörande i både nuvarande och framtida nätutveckling.
