Didėjant didelio masto debesijos paslaugų ir duomenų centrų saugojimo ir apdorojimo paklausai, duomenų centrų sistemos tampa vis labiau decentralizuotos, todėl jas sunkiau valdyti. Be to, tokioms programoms kaip dirbtinis intelektas (AI) skubiai reikia mažo delsos ir didelio pralaidumo tinklo architektūrų, kad būtų galima patenkinti didelius tarp serverių generuojamus mašinų įvesties/išvesties (I/O) reikalavimus. Siekiant užtikrinti, kad šias programas būtų galima įdiegti, maksimalus perdavimo atstumas tarp šių paskirstytų duomenų centrų turi būti apribotas iki maždaug 100 km. Taigi šie duomenų centrai turi būti sujungti į grupes. Siekiant užtikrinti ryšį tarp didelio pralaidumo ir didelio tankio duomenų centrų, gimė 400ZR. Šiame darbe pagrindinis dėmesys bus skiriamas 400 ZR apibrėžimo, įtakos ir plėtros tendencijų pristatymui.
Kas yra 400ZR?
400ZR yra Optinio tinklo darbo forumo OIF (Optical Internetworking Forum) apibrėžta specifikacija, kuri NAUDOJA tankaus bangos ilgio tankinimo (DWDM) ir aukštesnės eilės moduliacijos derinį, kad būtų galima perduoti 400 g per 80 km duomenų centro sujungimo (DCI) nuorodų. Tikslas yra užtikrinti ilgalaikį ir stabilų diegimą, pagrįstą vienu 400G nešikliu. Šis vienas nešėjas naudoja sudėtingą poliarizacijos tankinimą su 16-lygio ortogonaliosios amplitudės moduliacija (dp-16qam) 60 Gbaud greičiu.
400GZR pristato unikalią ir pažangią nuoseklią technologiją, kuri skatina didelės talpos duomenų perdavimo sprendimą. Jis yra mažas, kompaktiškas, įjungiamas karštu režimu ir gali būti suderintas su 400GE perjungimo prievadais. Nors išoriniai modulio matmenys nėra nurodyti IA (Įgyvendinimo protokole), optinio interneto forumas OIF apibrėžė modulio matmenis, kad tilptų 400G sprendimas. Be to, kelių šaltinių protokolo (MSA) korpusas apibrėžė QSFP-DD ir OSFP inkapsuliacijos tipų optinius modulius, kurie gali būti tarpusavyje susieti. Kitaip tariant, kadangi OIF ir MSA yra visos pramonės organizacijos, parduodamas reikalavimus atitinkantis 400ZR sprendimas taip pat bus sąveikus. 400ZR sprendimo sąveika taip pat suteikia dvigubos naudos – supaprastinamas tiekimo grandinės valdymas ir diegimas.
Karštai prijungiama nuosekli 400ZR schema palaiko tik 400G eterneto sujungimus ir kelių tiekėjų sujungimus. Jis netinka naujos kartos 400G MAN transmisijoms virš 80 km. Šiuo atveju siūlomas 400ZR+ (400G ZR+) standartas, kuris žada dar labiau pagerinti moduliškumą, palaikydamas įvairius kanalų pajėgumus pagal aprėpties reikalavimus ir suderinamumą su nustatyta MAN infrastruktūra.
Koks bus 400 ZR poveikis?
Nors 400ZR technologija vis dar tik pradeda vystytis, ji turės didelį poveikį trims pramonės šakoms, įskaitant labai didelius duomenų centrus, paskirstytus miestelių tinklus ir metropolinių zonų tinklus bei telekomunikacijų tiekėjus.
1. 400ZR padeda debesų kompiuterijai ir labai dideliems duomenų centrams prisitaikyti prie didėjančios didelio pralaidumo poreikio
Duomenų centrų sujungimas ir 400ZR kūrimas gali padėti debesų kompiuterijai ir labai dideliems duomenų centrams prisitaikyti prie augančios didelio pralaidumo tinkle poreikio. Jie gali susidoroti su eksponentiniu programų, pvz., debesų paslaugų, daiktų interneto įrenginių ir vaizdo įrašų srautinio perdavimo, augimu. Laikui bėgant,400G ZRlabiau prisidės prie didėjančio programų ir vartotojų skaičiaus visame tinkle.
2. 400ZR palaikys paskirstytų duomenų centrų ryšį
Kaip minėta aukščiau, 400ZR technologija palaikys didelio pralaidumo ryšius, kad būtų galima sujungti paskirstytus duomenų centrus. Per šį ryšį paskirstyti duomenų centrai gali bendrauti tarpusavyje, dalytis duomenimis, subalansuoti darbo krūvius, kurti atsargines kopijas ir prireikus išplėsti duomenų centro pajėgumus.
3. 400ZR leis telekomunikacijų įmonėms grąžinti gyvenamųjų namų srautą
400G ZR standartas leis telekomunikacijų įmonėms grąžinti gyvenamųjų namų srautą. Kai veikia 200 Gb/s greičiu, 400ZR gali padidinti didelių nuostolių perdavimo diapazoną, naudodamas 64 Gbaud širdies ir QPSK moduliaciją. 5G tinklams 400G ZR gali užtikrinti mobilųjį grįžtamąjį ryšį, sujungdamas kelias 25 Gb/s spartos nuorodas, o tai yra palankesnė besiformuojančios 5G tinklo rinkos ir taikymo srities plėtrai.
4. 400ZR+/400ZR- suteiks daugiau patogumo virš 400ZR
Be sąveikos su kitais moduliais, tikimasi, kad 400ZR palaikys papildomus veikimo režimus, žinomus kaip 400ZR+ ir 400ZR-, kad padidintų adresuojamų programų spektrą. „+“ rodo, kad modulio energijos suvartojimas viršija IA ir kai kurių prijungiamų įrenginių reikalaujamą 15 W, todėl modulis gali perduoti duomenis šimtų kilometrų atstumu naudojant galingesnes signalų apdorojimo technologijas. "-" reiškia, kad modulis gali palaikyti mažos spartos režimus, tokius kaip 300G, 200G ir 100G, suteikdamas daugiau lankstumo ir patogumo tinklo operatoriams.
Kiek laiko truks 400ZR šiluma?
Pasak 2019 m. OFC vyriausiojo technologijų pareigūno, 400 ZR gaminio pavyzdį tikimasi pamatyti 2020 m. OFC. 2019 m. OFC duomenų centro aukščiausiojo lygio susitikime „Google“, „Microsoft“ ir kiti pramonės gigantai paskelbė apie planus per ateinančius dvejus metus įdiegti 400ZR.
Be to, 2021-2024 400 ZR technologijos plėtra padidins šviesos modulių paklausą. Toliau pateiktame paveikslėlyje parodytas pardavimasDWDM optiniai moduliairinkoje su dideliu greičiu (virš 100G) ir mažu greičiu (mažiau nei 100G). Kaip matyti iš lentelės, debesų kompiuterijoje ar didelių duomenų centrų sujungimui naudojamų optinių modulių skaičius nuo 2021 m. didės iki 2024 m. Kitaip tariant, nuo 2021 m. 400ZR lems augančią šviesos modulių paklausą.
Be to, 2021 m. įdiegus pirmąjį 100 Gbps serializavimo / eksikatoriaus perjungimo lustą, optinei sąsajai reikalingas perdavimo greitis per ateinančius 1-2 metus pasikeis iki 800 Gbps. OSFP matmenys buvo nustatyti taip, kad palaikytų 8x100GE spartą, nekeičiant optinio modulio kapsuliavimo tipo. Tuo pačiu metu linijos pusėje esanti nuosekli optika per tiek pat laiko pereis prie 128GBaud 16QAM palaikymo, todėl dabartinį 400ZR bus lengva atnaujinti į naujos kartos 800ZR. Todėl 400ZR yra labai svarbus tiek dabartiniam, tiek būsimam tinklo vystymui.
