Avec la demande croissante de services cloud à grande échelle et de stockage et de traitement dans les centres de données, les systèmes de centres de données sont de plus en plus décentralisés et donc plus difficiles à gérer. De plus, des applications telles que l'intelligence artificielle (IA) ont besoin de toute urgence d'architectures réseau à faible latence et à bande passante élevée pour gérer les exigences d'entrée / sortie (E / S) de machine à machine générées entre les serveurs. Pour garantir la mise en œuvre de ces applications, la distance de transmission maximale entre ces centres de données distribués doit être limitée à environ 100 km. Ces centres de données doivent donc être connectés en clusters. Afin d'assurer l'interconnexion entre les data centers à haut débit et à haute densité, 400ZR est né. Cet article se concentrera sur l'introduction de la définition, de l'influence et de la tendance de développement du 400ZR.
Qu'est-ce que 400ZR?
400 ZR est une spécification définie par le Optical Internetworking Forum OIF (Optical Internetworking Forum) qui UTILISE une combinaison de multiplexage par répartition en longueur d'onde dense (DWDM) et de modulation d'ordre supérieur pour transmettre 400 g sur 80 km de liaisons d'interconnexion de centres de données (DCI). L'objectif est d'assurer une mise en œuvre durable et stable basée sur un seul support de 400G. Cette porteuse unique utilise un multiplexage de polarisation complexe avec la modulation d'amplitude orthogonale à 16 niveaux (dp-16qam) à une vitesse de 60 Gbauds.
400G ZR présente une technologie cohérente unique et avancée qui pilote une solution de transmission de données haute capacité. Il est petit, compact, enfichable à chaud et peut être associé à des ports de commutation 400GE. Bien que les dimensions externes du module ne soient pas spécifiées dans IA (Implementation Protocol), le forum Internet optique OIF a défini les dimensions du module pour accueillir la solution 400G. De plus, le corps du protocole multi-source (MSA) a défini des modules optiques des types d'encapsulation QSFP-DD et OSFP, qui peuvent être interconnectés. En d'autres termes, comme l'OIF et la MSA sont des organisations à l'échelle du secteur, la solution 400ZR conforme commercialisée sera également interopérable. L'interopérabilité de la solution 400ZR apporte également le double avantage de simplifier la gestion et le déploiement de la chaîne d'approvisionnement.
Le schéma 400ZR cohérent enfichable à chaud ne prend en charge que les interconnexions Ethernet 400G et les interconnexions multifournisseurs. Il ne convient pas aux transmissions MAN 400G de nouvelle génération sur 80 km. Dans ce cas, la norme 400ZR + (400G ZR +) est proposée, qui promet d'améliorer encore la modularité en prenant en charge une variété de capacités de canaux en fonction des exigences de couverture et de la compatibilité avec les infrastructures MAN établies.
Quel sera l'impact du 400ZR?
Bien que la technologie 400ZR en soit encore à ses balbutiements, elle aura un impact majeur sur trois secteurs, notamment les très grands centres de données, les réseaux de campus distribués et les réseaux métropolitains, et les fournisseurs de télécommunications.
1. Le 400ZR aide le cloud computing et les très grands centres de données à s'adapter à la demande croissante de bande passante élevée
Les interconnexions des centres de données et le développement du 400ZR peuvent aider le cloud computing et les très grands centres de données à s'adapter à la demande croissante de bande passante élevée sur le réseau. Ils peuvent faire face à la croissance exponentielle des applications telles que les services cloud, les appareils Internet des objets et la vidéo en streaming. Au fil du temps, le 400G ZR contribuera davantage au nombre croissant d'applications et d'utilisateurs sur le réseau.
2. Le 400ZR prendra en charge la connectivité des centres de données distribués
Comme mentionné ci-dessus, la technologie 400ZR prendra en charge les interconnexions à large bande passante pour connecter les centres de données distribués. Grâce à cette connexion, les centres de données distribués peuvent communiquer entre eux, partager des données, équilibrer les charges de travail, fournir des sauvegardes et étendre la capacité du centre de données si nécessaire.
3. Le 400ZR permettra aux entreprises de télécommunications de renvoyer du trafic résidentiel
La norme 400G ZR permettra aux entreprises de télécommunications de renvoyer du trafic résidentiel. Lorsqu'il fonctionne à 200 Gb / s, le 400ZR peut augmenter la portée des transmissions à perte élevée en utilisant un cœur de 64 Gbauds et une modulation QPSK. Pour les réseaux 5G, 400G ZR peut fournir une liaison mobile en agrégeant plusieurs liaisons 25 Gb / s, ce qui est plus propice à la promotion de l'expansion du marché émergent des réseaux 5G et de la portée des applications.
4. 400ZR + / 400ZR- offrira plus de commodité en plus de 400ZR
En plus de son interopérabilité avec d'autres modules, le 400ZR devrait prendre en charge des modes de fonctionnement supplémentaires, appelés 400ZR + et 400ZR-, afin d'élargir la gamme des applications adressables. Le" +" indique que la consommation électrique du module&dépasse les 15W requis par IA et certains appareils enfichables, ce qui permet au module de transmettre sur des distances de centaines de kilomètres en utilisant des technologies de traitement du signal plus puissantes." -" signifie que le module peut prendre en charge des modes à faible débit tels que 300G, 200G et 100G, offrant plus de flexibilité et de commodité aux opérateurs de réseau.
Combien de temps durera la chaleur 400ZR?
Selon le directeur de la technologie de l'OFC 2019, un échantillon de produit 400ZR devrait être vu sur l'OFC 2020. Lors du sommet du centre de données OFC en 2019, Google, Microsoft et d'autres géants de l'industrie ont annoncé leur intention de déployer le 400ZR dans les deux prochaines années.
De plus, en 2021-2024, le développement de la technologie 400ZR apportera une forte demande de modules d'éclairage. La figure suivante montre les ventes de modules optiques DWDM sur le marché à haute vitesse (au-dessus de 100G) et à faible vitesse (en dessous de 100G). Comme le montre le tableau, le nombre de modules optiques utilisés dans le cloud computing ou l'interconnexion de grands data centers augmentera de 2021 à 2024. Autrement dit, à partir de 2021, 400ZR mènera la demande croissante de modules d'éclairage.
De plus, avec la mise en œuvre du premier sérialisation / dessiccateur 100 Gbps sur une puce de commutation en 2021, le taux de transfert requis pour l'interface optique passera à 800 Gbps dans les 1 à 2 prochaines années. Les dimensions OSFP ont été définies pour prendre en charge un taux de 8x100GE sans changer le type d'encapsulation du module optique. Dans le même temps, l'optique cohérente côté ligne passera à la prise en charge de 128 Go de 16 QAM dans le même laps de temps, ce qui facilitera la mise à niveau du 400ZR actuel vers le 800ZR de nouvelle génération. Par conséquent, 400ZR est crucial dans le développement actuel et futur du réseau.
