Dengan peningkatan permintaan untuk perkhidmatan awan berskala besar dan penyimpanan dan pemprosesan pusat data, sistem pusat data menjadi semakin terpencar dan oleh itu semakin sukar untuk diurus. Selain itu, aplikasi seperti kecerdasan buatan (AI) dengan segera memerlukan kependaman rendah, seni bina rangkaian lebar jalur tinggi untuk mengendalikan keperluan input/output (I/O) mesin ke mesin yang besar yang dijana antara pelayan. Untuk memastikan aplikasi ini dapat dilaksanakan, jarak penghantaran maksimum antara pusat data yang diedarkan ini mestilah dihadkan kepada kira-kira 100km. Jadi pusat data ini mesti disambungkan dalam kelompok. Untuk memastikan kesalinghubungan antara pusat data lebar jalur tinggi dan berketumpatan tinggi, 400ZR telah dilahirkan. Kertas kerja ini akan memberi tumpuan kepada memperkenalkan definisi, pengaruh dan trend pembangunan 400ZR.
Apakah 400ZR?
400ZR ialah spesifikasi yang ditakrifkan oleh Optical Internetworking Forum OIF (Optical Internetworking Forum) yang MENGGUNAKAN gabungan pemultipleksan pembahagian panjang gelombang padat (DWDM) dan modulasi tertib lebih tinggi untuk menghantar 400 g lebih 80km pautan interkoneksi pusat data (DCI). Matlamatnya adalah untuk memastikan pelaksanaan jangka panjang dan stabil berdasarkan pembawa tunggal 400G. Pembawa tunggal ini menggunakan pemultipleksan polarisasi kompleks dengan 16-modulatasi amplitud ortogonal peringkat (dp-16qam) pada kadar 60Gbaud.
400GZR mempersembahkan teknologi koheren yang unik dan canggih yang memacu penyelesaian penghantaran data berkapasiti tinggi. Ia kecil, padat, boleh pasang panas dan boleh dipadankan dengan port pensuisan 400GE. Walaupun dimensi luaran modul tidak dinyatakan dalam IA (Implementation Protocol), forum Internet optik OIF telah menentukan dimensi modul untuk menampung penyelesaian 400G. Di samping itu, badan protokol Pelbagai sumber (MSA) telah menentukan modul optik jenis pengkapsulan QSFP-DD dan OSFP, yang boleh disambungkan. Dalam erti kata lain, memandangkan OIF dan MSA adalah organisasi seluruh industri, penyelesaian 400ZR yang mematuhi pasaran juga akan saling beroperasi. Kesalingoperasian penyelesaian 400ZR juga membawa manfaat berganda untuk memudahkan pengurusan dan penggunaan rantaian bekalan.
Skim 400ZR koheren hot-pluggable menyokong hanya 400G Ethernet interconnection dan multi-vendor interconnection. Ia tidak sesuai untuk transmisi MAN 400G generasi seterusnya melebihi 80km. Dalam kes ini, standard 400ZR+ (400G ZR+) dicadangkan, yang menjanjikan untuk meningkatkan lagi modulariti dengan menyokong pelbagai kapasiti saluran berdasarkan keperluan liputan dan keserasian dengan infrastruktur MAN yang telah ditetapkan.
Apakah kesan 400ZR?
Walaupun teknologi 400ZR masih di peringkat awal, ia akan memberi kesan besar kepada tiga industri, termasuk pusat data yang sangat besar, rangkaian kampus teragih dan rangkaian kawasan metropolitan, dan penyedia telekomunikasi.
1. 400ZR membantu pengkomputeran awan dan pusat data yang sangat besar menyesuaikan diri dengan permintaan yang semakin meningkat untuk lebar jalur yang tinggi
Sambungan pusat data dan pembangunan 400ZR boleh membantu pengkomputeran awan dan pusat data yang sangat besar menyesuaikan diri dengan permintaan yang semakin meningkat untuk lebar jalur yang tinggi pada rangkaian. Mereka boleh mengatasi pertumbuhan eksponen aplikasi seperti perkhidmatan awan, peranti Internet-of-things dan video penstriman. Lama kelamaan,400G ZRakan memberikan sumbangan yang lebih besar kepada peningkatan bilangan aplikasi dan pengguna di seluruh rangkaian.
2. 400ZR akan menyokong ketersambungan pusat data yang diedarkan
Seperti yang dinyatakan di atas, teknologi 400ZR akan menyokong sambungan lebar jalur yang tinggi untuk menyambungkan pusat data yang diedarkan. Melalui sambungan ini, pusat data teragih boleh berkomunikasi antara satu sama lain, berkongsi data, mengimbangi beban kerja, menyediakan sandaran dan mengembangkan kapasiti pusat data apabila diperlukan.
3. 400ZR akan membolehkan syarikat telekomunikasi menghantar balik trafik kediaman
Piawaian 400G ZR akan membolehkan syarikat telekomunikasi menghantar balik trafik kediaman. Apabila berjalan pada 200Gb/s, 400ZR boleh meningkatkan julat penghantaran kehilangan tinggi menggunakan jantung 64Gbaud dan modulasi QPSK. Untuk rangkaian 5G, 400G ZR boleh menyediakan backhaul mudah alih dengan mengagregatkan berbilang pautan 25Gb/s, yang lebih kondusif untuk mempromosikan pengembangan pasaran rangkaian 5G yang baru muncul dan skop aplikasi.
4. 400ZR+/400ZR- akan memberikan lebih banyak kemudahan di atas 400ZR
Selain kebolehoperasiannya dengan modul lain, 400ZR dijangka menyokong mod operasi tambahan, yang dikenali sebagai 400ZR+ dan 400ZR-, untuk meningkatkan julat aplikasi yang boleh ditangani. "+" menunjukkan bahawa penggunaan kuasa modul melebihi 15W yang diperlukan oleh IA dan beberapa peranti boleh pasang, membolehkan modul menghantar pada jarak ratusan kilometer menggunakan teknologi pemprosesan isyarat yang lebih berkuasa. "-" bermakna modul boleh menyokong mod kadar rendah seperti 300G, 200G dan 100G, memberikan lebih fleksibiliti dan kemudahan untuk pengendali rangkaian.
Berapa lama haba 400ZR akan bertahan?
Menurut ketua pegawai teknologi OFC 2019, sampel produk 400ZR dijangka dapat dilihat pada OFC 2020. Pada sidang kemuncak pusat data OFC pada 2019, Google, Microsoft dan gergasi industri lain mengumumkan rancangan untuk menggunakan 400ZR dalam tempoh dua tahun akan datang.
Apatah lagi, dalam 2021-2024, pembangunan teknologi 400ZR akan membawa banyak permintaan untuk modul ringan. Rajah berikut menunjukkan jualan bagiModul optik DWDMdi pasaran dengan kelajuan tinggi (melebihi 100G) dan kelajuan rendah (di bawah 100G). Seperti yang dapat dilihat daripada jadual, bilangan modul optik yang digunakan dalam pengkomputeran awan atau sambungan pusat data yang besar akan meningkat dari 2021 hingga 2024. Dengan kata lain, bermula dari 2021, 400ZR akan mendahului permintaan yang semakin meningkat untuk modul ringan.
Selain itu, dengan pelaksanaan pensiri/desikator 100Gbps pertama pada cip pensuisan pada tahun 2021, kadar pemindahan yang diperlukan untuk antara muka optik akan beralih kepada 800Gbps dalam 1-2 tahun akan datang. Dimensi OSFP telah ditakrifkan untuk menyokong kadar 8x100GE tanpa mengubah jenis pengkapsulan modul optik. Pada masa yang sama, optik koheren sisi baris akan beralih kepada sokongan 128GBaud 16QAM dalam jumlah masa yang sama, menjadikannya mudah untuk menaik taraf daripada 400ZR semasa kepada 800ZR generasi seterusnya. Oleh itu, 400ZR adalah penting dalam pembangunan rangkaian semasa dan akan datang.
