Эффективное решение оптической передачи 100G и 400G для очень крупных центров обработки данных
Глобальная сеть центров обработки данных трафика сохранила быстрый рост в течение десяти лет и не показал никаких признаков ослабления в обозримом будущем. Смартфоны и другие мобильные устройства, социальные медиа и приложения, потоковое видео, дополненной и виртуальной реальности набирают популярность, и быстрый рост привлекает все больше и больше новых пользователей. Количество устройств, принадлежащих каждому пользователю продолжает расти, объем данных, используемых каждым устройством также растет, поэтому движение в центре обработки данных значительно возросло. По прогнозам аналитиков, к 2020 году количество устройств, подключенных к сети Интернет во всем мире достигнет 200 млрд. Последние данные свидетельствуют о том, что зреет рынок бытовой электроники может быть только верхушкой айсберга. Темпы роста пропускной способности данных в области облачных вычислений и развертывания машина-машины превосходит скорости связи потребителя данных, вождение огромный спрос на инфраструктуру центра обработки данных с высокой пропускной способностью.
За последнее десятилетие, топ интернет-сайт компании, такие как AWS, Microsoft, Google и Facebook были заняты развертыванием больших и больших центров обработки данных для удовлетворять потребности клиентов. Для некоторых из них, в каждом доме количество компьютерных серверов используются в настоящее время превышает 100000. По оценкам Cisco, к 2020 году почти половина установленных серверов во всех центрах обработки данных будет находиться в hyperscale центрах обработки данных. Эти серверы будут составлять 68% от вычислительной мощности и более половины (53%) от общего центра обработки данных трафика.
Внутри каждого ультра-крупномасштабных центров обработки данных здания, может быть несколько десятков тысяч или даже сотни тысяч компьютерных серверов, соединенных друг с другом через Ethernet-коммутаторы на разных уровнях, чтобы сформировать коллективную вычислительную мощность. собственные услуги в сети компании (такие как Google или Facebook), или сданы в аренду для корпоративных клиентов (например, AWS Amazon или Azur компании Microsoft). Хотя существует много способов для достижения взаимосвязи калькулятора серверов, в 2018 году, типичный ультра-крупномасштабного центр обработки данных сетевое соединение характеризуется использование ЦАП (с непосредственными подключением медных кабелей), при 25 или 2х25 Гбит, в нескольких на счет. Подключение сервера к серверу топ-стойки (ТЗ) в пределах расстояния метров, а затем использовать большое количество 100 Гбят оптических линии связи для соединения ТЗА переключается через крупномасштабную структуру коммутации (обычно называемую как лист -ridge архитектура). В зависимости от количества таких центров обработки данных, типичные оптические межсоединения могут составлять до 500 метров (DR), но более крупные центры обработки данных требуют расстояний до 2 км (FR).
Текущее поколение модулей оптической передачи 100G основаны на оптических передатчиков 4-канальных и оптических приемников, которые работают параллельно на 25Gbps скорости, соответственно, для достижения общей пропускной способностью 100 Гбит. Существует два типа оптических систем передачи 100G: Для пользователей, которые хотят развернуть более оптические волокна и снизить стоимость каждой оптической системы передачи, ПСМ-4 (параллельно одномодового-4) оптические системы передач являются подходящими.
Переход 100G / 400G технологии 100G PAM-4 подходит
Современные центры hyperscale данных характеризуются быстрыми переходами скорости межсоединений, которые часто встречаются каждые три года. Высоко инновационная система межсоединений 100G становится основной, широко развернута в течение последних двух лет, а переход на другую скорости приближается. Хотя 200 Gbps в настоящее время рассматриваются, промышленность консенсус в том, что 400 Gbps будет следующим естественным выбором.
В настоящее время процесса упаковки на основе технологии 4x25G 100G слишком сложный и не может быть расширен до 400G. Для того чтобы уменьшить стоимость 100G и поддержка 400G оптических компонентов экономичным образом, индустрия обращается к новой технологии, которая использует PAM-4 (4-уровень амплитуды импульсной модуляции), кодируемой оптические компоненты при 50 Гбод, тем самым Достичь скорость 100G на каждый канал, а затем достичь скорости 4G через агрегацию 4x100G. С развитием цифровой обработки сигналов и высокоскоростной оптико-электронных устройств, таких как высокоскоростные кремниевой фотоники, мы ожидаем, что промышленность быстро принять и внедрить такие технологии.
