با افزایش تقاضا برای خدمات ابری در مقیاس بزرگ و ذخیره سازی و پردازش مرکز داده، سیستم های مرکز داده در حال تبدیل شدن به بیشتر و غیر متمرکز تر و در نتیجه دشوارتر برای مدیریت. علاوه بر این ، برنامه های کاربردی مانند هوش مصنوعی (هوش مصنوعی) فوری نیاز به نهان پایین ، معماری شبکه پهنای باند بالا برای رسیدگی به ماشین به ماشین بزرگ ورودی / خروجی (I / O) مورد نیاز تولید شده بین سرور. برای اطمینان از اینکه این برنامه های کاربردی می توانند پیاده سازی شوند، حداکثر فاصله انتقال بین این مراکز داده توزیع شده باید به حدود ۱۰۰ کیلومتر محدود شود. پس این مراکز داده باید در خوشه ها به هم متصل شوند. به منظور اطمینان از اتصال بین پهنای باند بالا و مراکز داده با تراکم بالا، 400ZR به دنیا آمد. این مقاله بر معرفی تعریف، نفوذ و روند توسعه 400ZR متمرکز خواهد بود.
400ZR چيه؟
400 ZR مشخصات تعریف شده توسط انجمن اینترنت کاری نوری OIF (انجمن اینترنت کاری نوری) است که با استفاده از ترکیبی از مالتی پلکسینگ تقسیم طول موج متراکم (DWDM) و مدولاسیون سفارش بالاتر برای انتقال 400 گرم بیش از 80km از اتصال مرکز داده (DCI) لینک. هدف این است که اطمینان حاصل شود پیاده سازی بلند مدت و پایدار بر اساس یک حامل واحد از 400G. این تک حامل از مالتی پلکسینگ قطبش پیچیده با مدولاسیون دامنه متوژنال ۱۶ سطحی (dp-16qam) با نرخ ۶۰Gbaud استفاده می کند.
400G ZR ارائه یک فن آوری منسجم منحصر به فرد و پیشرفته است که درایوهای راه حل انتقال داده با ظرفیت بالا. این کوچک است, جمع و جور, گرم پلاگین, و می تواند با پورت سوئیچینگ 400GE همسان. اگرچه ابعاد خارجی ماژول در IA (پروتکل پیاده سازی) مشخص نشده است، اما انجمن اینترنت نوری OIF ابعاد ماژول را برای اسکان راه حل 400G تعریف کرده است. علاوه بر این، بدنه پروتکل چند منبعی (MSA) ماژول های نوری انواع کپسوله سازی QSFP-DD و OSFP را تعریف کرده است که می تواند به هم پیوسته باشد. به عبارت دیگر، از آنجا که OIF و MSA سازمان های گسترده صنعت هستند، راه حل سازگار با 400ZR به بازار عرضه شده نیز قابل جراحی خواهد بود. قابلیت استفاده از راه حل 400ZR نیز به ارمغان می آورد مزایای دوگانه ساده سازی مدیریت زنجیره تامین و استقرار.
طرح منسجم 400ZR داغ تنها از اتصال های اترنت 400G و اتصال های چند فروشنده پشتیبانی می کند. این مناسب نیست برای نسل بعدی 400G انتقال مرد بیش از 80km. در این صورت استاندارد 400ZR+ (400G ZR+) پیشنهاد شده است که وعده می دهد با حمایت از انواع توانایی های کانال بر اساس الزامات پوششی و سازگاری با زیرساخت های MAN تثبیت شده، مدولاریته را بیشتر بهبود بخشد.
تاثیر 400ZR چه خواهد بود؟
اگرچه فناوری 400ZR هنوز در دوران شیرخوارگی خود قرار دارد، اما تأثیر عمده ای بر سه صنعت از جمله مراکز داده بسیار بزرگ، شبکه های پردیس توزیع شده و شبکه های کلان شهری و ارائه دهندگان مخابرات خواهد داشت.
1. 400ZR کمک می کند تا رایانش ابری و مراکز داده بسیار بزرگ سازگار با افزایش تقاضا برای پهنای باند بالا
اتصال های مرکز داده و توسعه 400ZR می تواند به رایانش ابری کمک کند و مراکز داده بسیار بزرگ با تقاضای رو به رشد برای پهنای باند بالا در شبکه سازگار شوند. آنها می توانند با رشد نمایی برنامه های کاربردی مانند خدمات ابری، دستگاه های اینترنت از چیزها و جریان ویدئو کنار بیایند. با گذشت زمان، ZR 400G سهم بیشتری در تعداد رو به رشد برنامه های کاربردی و کاربران در سراسر شبکه خواهد کرد.
2. 400ZR اتصال مراکز داده توزیع پشتیبانی
همان طور که در بالا اشاره شد، فناوری 400ZR از اتصال های با پهنای باند بالا برای اتصال مراکز داده توزیع شده پشتیبانی خواهد کرد. از طریق این اتصال، مراکز داده توزیع شده می توانند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند، داده ها را به اشتراک بگذارند، حجم کار تعادل را به اشتراک بگذارند، پشتیبان تهیه کنند، و ظرفیت مرکز داده را در هنگام نیاز گسترش دهند.
3. 400ZR به شرکت های مخابراتی اجازه می دهد تا ترافیک مسکونی را پس بفرستند
استاندارد ZR 400G به شرکت های مخابراتی اجازه خواهد داد تا ترافیک مسکونی را پس بفرستند. هنگامی که در حال اجرا در 200Gb/s, 400ZR می تواند طیف وسیعی از انتقال از دست دادن بالا با استفاده از 64Gbaud قلب و مدولاسیون QPSK را افزایش دهد. برای شبکه های 5G، ZR 400G می تواند backhaul تلفن همراه را با تجمع لینک های متعدد 25Gb/s ارائه دهد، که برای ترویج گسترش بازار شبکه در حال ظهور 5G و دامنه برنامه مساعدتر است.
4. 400ZR +/400ZR- راحتی بیشتری در بالای 400ZR فراهم خواهد کرد
انتظار می رود ۴۰۰ZR علاوه بر قابلیت هم عملیاتی بودن با ماژول های دیگر، از حالت های عملیاتی اضافی که با نام های ۴۰۰ZR+ و ۴۰۰ZR-شناخته می شوند، پشتیبانی کند تا دامنه برنامه های کاربردی قابل آدرس دهی را افزایش دهد. "+" نشان می دهد که مصرف برق ماژول بیش از ۱۵W مورد نیاز IA و برخی دستگاه های قابل وصل است که ماژول را قادر می سازد تا با استفاده از فناوری های پردازش سیگنال قدرتمندتر، بیش از مسافت های صدها کیلومتر منتقل شود. "-" به این معنی است که ماژول می تواند حالت های نرخ پایین مانند 300G، 200G و 100G را پشتیبانی کند و انعطاف پذیری و راحتی بیشتری را برای اپراتورهای شبکه فراهم کند.
گرمای 400ZR تا چه مدت طول خواهد کشید؟
به گفته مدیر ارشد فناوری OFC در سال ۲۰۱۹، انتظار می رود یک نمونه محصول ۴۰۰ZR در OFC ۲۰۲۰ دیده شود. در اجلاس مرکز داده OFC در سال ۲۰۱۹، گوگل، مایکروسافت و دیگر غول های صنعت اعلام کردند که قصد دارند ظرف دو سال آینده ۴۰۰ZR را مستقر کنند.
چه بیشتر، در سال 2021-2024، توسعه فن آوری 400ZR خواهد شد بسیاری از تقاضا برای ماژول های نور به ارمغان بیاورد. شکل زیر فروش ماژول های نوری DWDM را در بازار با سرعت بالا (بالاتر از 100G) و سرعت پایین (زیر 100G) نشان می دهد. همان طور که از جدول دیده می شود، تعداد ماژول های نوری مورد استفاده در رایانش ابری یا اتصال مراکز داده بزرگ از سال ۲۰۲۱ تا ۲۰۲۴ افزایش خواهد یافت. به عبارت دیگر، با شروع از سال 2021، 400ZR تقاضای رو به رشد برای ماژول های نور را رهبری خواهد کرد.
علاوه بر این، با پیاده سازی اولین 100Gbps serialize/desiccator بر روی یک تراشه سوئیچینگ در سال 2021، نرخ انتقال مورد نیاز برای رابط نوری در 1-2 سال آینده به 800Gbps تغییر مکان خواهد داد. ابعاد OSFP برای پشتیبانی از نرخ 8x100GE بدون تغییر نوع کپسوله سازی ماژول نوری تعریف شده است. در عین حال، اپتیک منسجم سمت خط به پشتیبانی 128GBaud 16QAM در همان مقدار از زمان انتقال خواهد یافت و ارتقاء از 400ZR فعلی به نسل بعدی 800ZR را آسان می کند. بنابراین، 400ZR در هر دو توسعه شبکه فعلی و آینده بسیار مهم است.
