400ZR：為下一代DCI啟用400G

  ICC訊 為了應(yīng)付大規(guī)模云服務(wù)和其他不斷增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)和處理需求，數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)已越來(lái)越分散并且難以管理。諸如人工智能(AI)之類的應(yīng)用迫切需要低延遲，高帶寬的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，以支持服務(wù)器之間生成的大量機(jī)器對(duì)機(jī)器輸入/輸出(I / O)。為了確保這些應(yīng)用程序的基本性能，必須將這些分布式數(shù)據(jù)中心之間的最大光纖傳播限制為大約100 km。因此，這些數(shù)據(jù)中心必須連接在分布式集群中。為了同時(shí)確保高帶寬和高密度數(shù)據(jù)中心的互連，出現(xiàn)了400G ZR。

  什么是400ZR?

  400ZR是OIF為可插拔數(shù)字相干光通信(DCO)模塊開(kāi)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)實(shí)施協(xié)議(IA)。400ZR標(biāo)準(zhǔn)將使用密集波分復(fù)用(DWDM)技術(shù)和高階調(diào)制，在最長(zhǎng)達(dá)到80千米的DCI鏈路上傳輸多個(gè)400(GE)承載。其目的是確?；趩屋d波400G的長(zhǎng)距實(shí)施，這種單載波400G使用16QAM調(diào)制，其速率大約為60 Gbaud。只有通過(guò)相干檢測(cè)和高級(jí)數(shù)字信號(hào)處理(DSP)技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。400ZR將可以降低高帶寬數(shù)據(jù)中心互連的成本和復(fù)雜性，并提高來(lái)自不同制造商的光模塊之間的互操作性。

  400G ZR提出了一種技術(shù)驅(qū)動(dòng)的大容量數(shù)據(jù)傳輸解決方案，可以與400GE交換機(jī)端口匹配。它為小型可插拔模塊采用了獨(dú)特的先進(jìn)相干光學(xué)技術(shù)設(shè)計(jì)。盡管IA中未指定產(chǎn)品封裝，但促成400ZR的多源協(xié)議(MSA)機(jī)構(gòu)已定義了QSFP-DD和OSFP，它們已連接并可插入系統(tǒng)平臺(tái)的兼容光口中。也就是說(shuō)，上市的兼容400ZR解決方案也將可以互操作，400ZR解決方案的互操作性具有簡(jiǎn)化供應(yīng)鏈管理和部署的雙重優(yōu)勢(shì)。

  400ZR應(yīng)用場(chǎng)景

  盡管400ZR技術(shù)仍處于起步階段，但一旦推出，它將對(duì)以下三個(gè)行業(yè)產(chǎn)生重大影響：超大型數(shù)據(jù)中心、分布式園區(qū)和大都市區(qū)以及電信提供商。

  超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心/云服務(wù)提供商

  很大一部分高速數(shù)據(jù)中心聯(lián)網(wǎng)需求來(lái)自谷歌、亞馬遜、微軟、Facebook以及百度、騰訊和阿里巴巴等公司所擁有的超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心。這些海量數(shù)據(jù)中心需要提高連接速度，才能適應(yīng)云服務(wù)、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、流媒體視頻等應(yīng)用的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。DCI和聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展有助于云和超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)更高帶寬不斷增長(zhǎng)的需求。

  分布式校園和城區(qū)

  許多組織無(wú)法構(gòu)建超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心。對(duì)于分布式校園和城區(qū)尤為如此，在這樣的區(qū)域內(nèi)，由于空間受到限制以及災(zāi)難恢復(fù)要求，管理多個(gè)數(shù)據(jù)中心已成為新常態(tài)。分布式數(shù)據(jù)中心需要相互通信，從而共享數(shù)據(jù)，平衡工作負(fù)載，提供備份并在需要時(shí)擴(kuò)展數(shù)據(jù)中心容量。400ZR技術(shù)將會(huì)支持連接分布式數(shù)據(jù)中心所必需的高帶寬互連。

  電信提供商

  與數(shù)據(jù)中心一樣，電信公司也在努力應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量的爆炸式增長(zhǎng)，因?yàn)闊o(wú)論是居家還是工作，包括即將到來(lái)的5G移動(dòng)通信，消費(fèi)者都需要更高的連接速度。400ZR將會(huì)實(shí)現(xiàn)的400Gb/s速度可為視頻流傳輸、在線視頻游戲、視頻會(huì)議和在線備份服務(wù)等應(yīng)用受益匪淺。

  400ZR標(biāo)準(zhǔn)允許電信公司回傳住宅流量。當(dāng)以200Gb/s運(yùn)行時(shí)，400ZR可以使用64 Gbaud信令和QPSK調(diào)制來(lái)增加高損耗傳輸?shù)姆秶?。?duì)于5G網(wǎng)絡(luò)，400ZR通過(guò)聚合多個(gè)25Gb/s數(shù)據(jù)流來(lái)提供移動(dòng)回程。

  400ZR前景預(yù)測(cè)

  依據(jù)Lightcounting預(yù)測(cè)，400ZR將引領(lǐng)2021-2024年光模塊銷售的增長(zhǎng)，隨著有望在2021年在交換芯片中實(shí)現(xiàn)100Gbps SerDes，光接口的必要數(shù)據(jù)速率將在未來(lái)1-2年內(nèi)提高到800Gbps。由于已將OSFP尺寸定義為允許8個(gè)100GE接口，而無(wú)需更改收發(fā)器的定義。同樣，并行運(yùn)行時(shí)，線路側(cè)的相干光學(xué)器件將轉(zhuǎn)換為在相似的時(shí)間范圍內(nèi)支持128GBaud 16QAM，從而輕松地從當(dāng)前的400ZR遷移到下一代800ZR。因此，無(wú)論現(xiàn)在還是將來(lái)的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，400ZR都是至關(guān)重要的。

  易飛揚(yáng)已在現(xiàn)有的產(chǎn)品基礎(chǔ)上研發(fā)生產(chǎn)出一部分400G產(chǎn)品，進(jìn)一步完善了數(shù)據(jù)中心互連體系?；谙喔杉夹g(shù)的400G ZR產(chǎn)品正在研發(fā)生產(chǎn)中，敬請(qǐng)期待。