400G. Вгляд со стороны Transmission. ZR/ZR+

    image

    Хотите узнать чего новенького появляется в жизни transmission в разрезе 400Gbit модулей? Прошу под кат.

    Введение


    2020 год продолжается в тренде «400G на замену 100G интерфейсам». Все крупные производители рапортуют о готовности отгружать оборудование с поддержкой таких интерфейсов. Хочу отметить, что этот запрос сейчас идет в основном от Hyperscale бизнеса. Но так вышло, что все производители сейчас ориентируются на Hyperscale бизнес, ибо там основные деньги. И такого рода тренды, несомненно отразятся на всех. Собственно, что же готовы предложить производители в плане оптических модулей?

    QSFP-DD


    Новый форм фактор модуля — QSFP-DD(Quad Small Form-factor Double Density)

    image

    Если вы запутались с этими всеми SFP, то грубо, ситуация примерно следующая:
    1. SFP — 1Gbit
    2. SFP+ — 10Gbit
    3. QSFP+ — 40Gbit
    4. QSFP28 — 100Gbit
    5. QSFP56 — 200Gbit
    6. QSFP-DD — 400Gbit


    Разработкой модулей занимается www.qsfp-dd.com Это интерфейс, который станет постепенно замещать QSFP28 (QSFP56 так и не стал особо популярным и видимо не станет) интерфейсы на оборудовании всех производителей, оставаясь обратно совместимым. Эти модули будут активно применяться на уровне внутренней коммутации ЦОД и операторских стыках, но их малые размеры не позволят на их базе выполнить какое-либо решение, работающее на расстояние более 100км.

    OSFP


    С точки зрения transmission нам интересен сводный брат OSFP (Octal Small Form Factor Pluggable)

    image
    Разрабатывается osfpmsa.org/index.html

    Как вообще так получается, что у нас появляется два стандарта оптических модулей для портов 400G? Все достаточно просто. Помимо внутренних включений высокой емкости между коммутаторами, маршрутизаторами и прочим оборудованием, которое находится в относительной близости друг от друга (от нескольких метров, до нескольких километров, их обычно называют access или intra-DCI), так же существуют задачи которые называются inter-DCI (Data Center Interconnect). Это когда нам необходимо передать большое кол-во данных между дата центрами на расстоянии более 100км. Или мы хотим строить Metro сети.

    DCI
    На самом деле задача куда более объемная и сложная, если говорить про L2/L3, но с точки зрения трансмиссии, с точки зрения фотоники, задача именно такая: передать оптический сигнал на нужное кол-во километров, которое как правило около 100.

    Некоторые производители (пионер и главный пушер тут Arista) задумались о такой необходимости и решили продолжить использовать положительный опыт CFP2 когерентных модулей (CFP2-ACO и CFP2-DCO) с учетом новых трендов и возможностью совместимости со сверхпопулярными QSFP. Про когерентные CFP2 модули вы можете почитать тут.

    Но QSFP-DD не позволяют рассеять столько тепла, сколько генерирует когерентный оптический модуль. Поэтому и появился формат OSFP который отличается следующими моментами:

    • Он несколько больше чем модуль QSFP-DD, поэтому QSFP-DD совместим с OSFP через
      переходник
      image
    • Он позволяет рассеять порядка 15W тепла, в отличии от QSFP-DD за счет внешнего радиатора

    Суммарно такие отличительные особенности делают этот модуль хорошим решением для применения в системах DCI. И тут появляются два типа интерфейсов, которые нас интересуют более всего:

    • OSFP-ZR
    • OSFP-ZR+

    В чем их основное отличие?

    ZR


    OSFP-ZR разрабатывался OIF как изначально Interop решение для работы DWDM single carrieer модулей различных производителей в системах DCI (скорее всего как альтернативу PAM4 100G модулям). Его дальность работы ограничивается 120км, что делает его применимым в несколько узком диапазоне решений, но при этом они должны быть очень привлекательны по стоимости. Ограничение дальности связано применяемым там FEС.

    ZR+


    В определенный момент к проработке подключились коллеги из openroadm.org которые предложили использовать для этих целей oFEC (подробней про него тут), который они ранее разработали при тесном сотрудничестве с ACACIA. Предложенное решение позволит гарантированно работать на расстояниях от 500 км и потенциально до 2000 км. Конечно же имеется в виду без регенерации, усиление все равно потребуется. Этот формат назвали ZR+ и он будет интересен уже и операторам и компаниям, которые стоят городские и региональные DWDM сети.

    Сводная таблица различий.

    image

    Заключение


    В целом эти новости обещают очень сильно видоизменить телекоммуникационную отрасль в разрезе того, что:

    • Все больше оборудования появляется на merchant silicon с все большем функционалом и меньшей стоимостью.
    • Hyperscale заказчики диктуют свою волю рынку со своим видением построения сетевой архитектуры (как правило с программно ориентированным подходом).
    • В Америке и Европе optical reach в 1000км покрывает порядка 90% всех задач, связанных с передачей данных, а новый формфактор их обещает дать:

    image

    Борьба форматов еще не закончилась и во многом в этом году после OFC станет лучше понятно куда будет двигаться отрасль (если его не отменят как MWC ^_^ ). Мое личное мнение — у OSPF хороший потенциал и есть будущее, подкрепленное уже определенным альянсом производителей, который возглавляет Arista. Кроме того в этом году обещаны demointerop между различными производителями. Остаются еще не такие популярные CFP4/CFP8 для этих целей, но у меня есть ощущение что формат CFP будет потихоньку терять популярность и CFP2 стал для них пиком популярности.

    P.S. Возможно мои предыдущие статьи помогут вам чуть глубже погрузиться в увлекательный мир DWDM:


    P.P.S. Я специально не стал углубляться в детали 16QAM модуляции и прочих особенностей получения 400G сигнала, если это интересно, пишите в комментариях. Революции тут не свершилось, только эволюция.

    UPD: орфографические правки.
    AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

    Подробнее
    Реклама

    Комментарии 13

      0
      Внутри 16 х 25?
        0
        8*50G / 4*100G используя PAM4, если мы говорим про SR/DR/FR и т.д.
          0
          del; глянул спеку от Ариста
            0
            Скорее всего подавляющими случаями будут 2*200G и 4*100G. Но статья не про это :)
            Подробнее неплохо написано тут
              0
              Если честно, я не понял о чем статья.
                0
                Статья лежит в плоскости DWDM. Если вы не сталкиваетесь с этой сетевой ипостасью, что вам будет несколько сложно понять о чем она.
                Если кратко, она о новых стандартах передачи сигнала ZR/ZR+ которые потенциально заменят когерентные CFP2-ACO / DCO оптические модули, применяющиеся на текущий момент.
                  0
                  Я в курсе, что такое DWDM.
                  Ну так надо было расписать, показать eye-diagrams и прочее, а не просто два абзаца общих слов написать, как мне кажется.
                    +1
                    Ну я не очень понимаю, для чего вам требуется глазковая диаграмма. Тем более, что модуляция DP-16QAM (и более высокоуровненых аналогов) уже давно применяется в коммерческих когерентных системах DWDM и информации по этой модуляции в интернете много. А вот 400G модули, работающие с этой модуляцией и при этом совместимые между разными производителями, только вот вот появятся.
      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
          0
          Квантовый интернет. Вы серьезно? ROFL.
            0

            8k HDR видео, например

            0
            которое находится в относительной близости друг от друга (от нескольких метров, до нескольких километров, их обычно называют access или inter-DCI), так же существуют задачи которые называются intra-DCI (Data Center Interconnect). Это когда нам необходимо передать большое кол-во данных между дата центрами на расстоянии более 100км.

            Наоборот, наверное — intra-DCI — близко, inter-DCI — далеко?
              0
              Да, конечно, intra — внутри. Поправлю, спасибо. :)

            Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

            Самое читаемое