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

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)




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)


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.


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

  
  
• 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.

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:

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:

• Когерентные CFP2-ACO / CFP2-DCO WDM оптические модули (100G/200G) и их применение в системах DWDM
• Что такое 100G?
  

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.