El lanzamiento del módulo transceptor óptico coherente 400G ZR marcó un hito importante en la tecnología de redes. Este módulo se creó para satisfacer la creciente necesidad de transferencia de datos a mayores distancias. Las redes de telecomunicaciones, los proveedores de servicios en la nube y los centros de datos ahora pueden disfrutar de una integración sin complicaciones gracias a su potente interfaz. Con una velocidad de transferencia de datos de 400 Gbps, el módulo de fibra óptica 400G ZR es rentable y escalable. Este artículo analiza en detalle el revolucionario módulo 400G ZR, describiendo sus características clave, beneficios importantes y aspectos innovadores adicionales que mejoran la comunicación óptica moderna. Sea cual sea su profesión (administrador de redes, técnico de sistemas o aficionado a la tecnología), esta guía le ayudará a comprender cómo el ZR 400 está revolucionando la industria.
¿Qué es la tecnología Coherent 400G ZR?
¿Cómo funciona el transceptor óptico 400G ZR?
El transceptor óptico 400G ZR utiliza tecnología óptica coherente para transmitir datos a una asombrosa velocidad de 400 Gbps a distancias de hasta 120 kilómetros. Utiliza procesamiento digital de señales (DSP) para garantizar un rendimiento fiable mediante la codificación y decodificación de las señales ópticas. El 400G ZR también utiliza multiplexación por división de longitud de onda densa (DWDM), lo que garantiza el máximo aprovechamiento de la infraestructura de fibra óptica existente. El módulo cumple con estándares abiertos como los del OIF (Optical Internetworking Forum), lo que garantiza la interoperabilidad de diferentes equipos de red. Su reducido tamaño en formato QSFP-DD facilita su integración en centros de datos de alta capacidad y redes metropolitanas.
¿Qué hace que la óptica coherente 400G ZR se destaque?
El resto de la industria no alcanza la óptica coherente ZR de 400G en términos de largo alcance, transporte de datos a alta velocidad y eficiencia energética. Esta tecnología se desarrolló para enlaces punto a punto de alta capacidad con una separación de 120 kilómetros para satisfacer las demandas de interconexión entre la nube y los centros de datos.
El detalle más importante de 400G ZR es que cumple con el estándar de interoperabilidad OIF ZR. Este estándar de interoperabilidad ZR permite la compatibilidad con múltiples proveedores, lo que facilita la apertura y diversificación del ecosistema óptico. Además, admite velocidades de datos de 400 Gbps, lo que permite a esta solución gestionar grandes volúmenes de tráfico de datos, lo que permite una implementación más rápida de servicios para aplicaciones que requieren un gran ancho de banda, como IA/ML, streaming de vídeo y replicación de almacenamiento a gran escala.
Otro aspecto importante que la óptica coherente ZR de 400G tiene en cuenta es el consumo de energía. El factor de forma pequeño cuádruple conectable de doble densidad (QSFP-DD) tiene el menor consumo de energía, de aproximadamente 10 a 15 vatios, lo que lo hace más eficiente que las tarjetas de línea tradicionales en equipos antiguos. Esta demanda pasiva ayuda a los centros de datos a minimizar los gastos operativos, reducir las emisiones de carbono y brindarles un mayor control sobre los datos.
En términos de rentabilidad, 400G ZR reemplaza los complejos sistemas DWDM propietarios por sistemas conectables más sencillos que pueden utilizarse en conmutadores y enrutadores. Elimina el uso de equipos de transporte óptico independientes, lo que ayuda a reducir la inversión. Además, al enviar múltiples longitudes de onda a través del mismo par de fibras, optimiza considerablemente el uso de la infraestructura. También proporciona la escalabilidad necesaria para satisfacer las necesidades futuras sin necesidad de grandes actualizaciones.
El rápido aumento del tráfico global de datos preocupa a operadores de telecomunicaciones, proveedores de servicios en la nube y empresas. La óptica coherente ZR de 400 G responde a esta necesidad gracias a su rendimiento, rentabilidad y eficiencia. La adopción de esta óptica garantiza el avance hacia la automatización y las interfaces definidas por optoelectrónica.
¿Por qué es importante 400 G ZR para las redes ópticas?
El 400 G ZR se considera fundamental para las redes ópticas, ya que permite reducir la latencia y optimizar el ancho de banda en enlaces de largo alcance. Sus dispositivos asistidos por cavidad, integrados con láseres de grado telecomunicaciones, proporcionan precisión y simplifican la transferencia de datos a larga distancia. Mediante el uso de módulos estándar, se integra la tecnología óptica de coherencia. Además, se eliminan los sistemas propietarios y su complejidad. Entre los proveedores de servicios en la nube, los proveedores de telecomunicaciones y otros proveedores, existe una capacidad de escalado fluida gracias a la estandarización. Además, el 400 G ZR, conforme a la normativa, mejora la oferta de ancho de banda en centros de datos y redes troncales. Y lo más importante, el ZR mantiene la fiabilidad durante los aumentos de tráfico y mejora el rendimiento.
¿Cómo se compara 400G ZR con otras tecnologías ópticas?
Módulos 400G ZR y anteriores
Al igual que otras interfaces, la interfaz 400G ZR se diferencia de los módulos tradicionales implantados en redes de telecomunicaciones, ya que se centra en flujos de datos longitudinales y de ancho de banda centrados en la fibra. Si bien se suelen evitar las soluciones propietarias con los módulos tradicionales, la interfaz 400G ZR utiliza una especificación de estándar abierto establecida por el OIF (Foro de Interconexión Óptica). Esto garantiza la interoperabilidad entre proveedores. Además, la interfaz 400G ZR combina óptica coherente digital que le permite gestionar distancias de hasta 120 km con un alto ancho de banda, a diferencia de los adaptadores diseñados para usos más cortos y menos exigentes, centros de datos o actualizaciones de la red troncal.
Ventajas concretas de las características de 400G ZR para el uso en centros de datos
- Conectividad optimizadaEl estándar 400G ZR simplifica las interconexiones de los centros de datos al integrar la transmisión de gran ancho de banda y larga distancia en una solución rentable, que alivia la infraestructura de red en términos de complejidad general.
- Transmisión de datos confiable. Con soporte de alcance de 120 KM, datos ZR de zoom 400G coherentes y estructuras patentadas garantizan un rendimiento rápido y duradero para los marcos de observación de datos actuales.
- Gastos reducidosEsta tecnología reduce la cantidad de equipos adicionales necesarios, como amplificadores o multiplexores, lo que disminuye los gastos de capital y operativos. Interoperabilidad con otros proveedores. El cumplimiento de los requisitos de la OIF facilita la compatibilidad con diferentes proveedores de hardware y su integración en configuraciones multiproveedor.
- Apoyo para oportunidades futuras. El tráfico adicional del centro de datos se puede manejar con considerable facilidad y eficiencia utilizando 400G ZR, lo que lo convierte en la opción preferida para la expansión de la red.
¿Cuáles son las características principales del módulo transceptor 400G ZR?
Profundizando en el factor de forma QSFP-DD
El conector DD conectable de factor de forma pequeño cuádruple (QSFP-DD) admite velocidades de datos serie de hasta 400 Gbps. Esto se logra mediante ocho líneas eléctricas paralelas de alta velocidad, cada una con capacidad para 8 Gbps. Al igual que otros transceptores, los módulos QSFP-DD son compatibles con versiones anteriores, lo que facilita su integración en cualquier sistema que utilice equipos antiguos. Además, sus dimensiones compactas aumentan la densidad de puertos en los equipos de red, optimizando los centros de datos y satisfaciendo la creciente demanda de ancho de banda.
El beneficio de las longitudes de onda sintonizables
Las longitudes de onda ajustables son extremadamente importantes en la flexibilidad y eficiencia que brindan a la transmisión de datos en redes ópticas. Gracias a la capacidad de cambiar las longitudes de onda en tiempo real, los transceptores ajustables reducen los costos de inventario y operación al eliminar la necesidad de tantos módulos fijos con diferentes longitudes de onda. Los módems fijos dificultan la escalabilidad e implementación de una red, mientras que los módems adaptables mejoran su capacidad de expansión, especialmente en condiciones con cambios rápidos en la accesibilidad de los recursos. Además, la tecnología ajustable permite el uso repetido de una longitud de onda junto con ciertos puertos dedicados, lo que garantiza un uso optimizado de los recursos en redes de alta capacidad.
Optimización de energía y soluciones flexibles utilizando 400G ZR
Con 400G ZR, el estándar reduce los requisitos energéticos para la transmisión de grandes cantidades de datos, mejorando así la eficiencia energética. Ofrece mayor alcance y menor retardo, además de una fiabilidad constante en el procesamiento de datos, lo que lo hace ideal para conectar diferentes unidades de centros de datos y redes de área metropolitana. Además, 400G ZR permite a los operadores satisfacer requisitos adicionales de ancho de banda con una inversión mínima en infraestructura de red, menores costos operativos de red óptica y una resiliencia de red mucho mayor. También facilita la interconexión de dispositivos de diferentes proveedores y simplifica la planificación de la implementación.
¿Cómo se implementa 400G ZR en las redes ópticas?
Implementación de 400G ZR en sistemas de fibra óptica
La integración de 400G ZR en sistemas de fibra óptica se realiza mediante módulos transceptores conectables que cumplen con la especificación 400G ZR. Estos módulos se colocan en las ranuras correspondientes de los routers o switches de la red y se comunican con los sistemas ópticos adyacentes. Gracias a la aplicación de DWDM (Multiplexación por División de Longitud de Onda Densa) coherente, 400G ZR permite la transmisión de datos a distancias de cientos de kilómetros. Su estructura modular garantiza la interoperabilidad entre diversos proveedores, lo que facilita su adopción y reduce los costes. Los operadores de red pueden aumentar el ancho de banda de forma eficiente, manteniendo un rendimiento y una fiabilidad fiables en toda la red.
Integración de 400G ZR y mantenimiento de una interconexión fluida
Para integrar eficazmente el 400G ZR, es fundamental que las configuraciones e instalaciones de hardware, software y redes pertinentes configuren las interfaces correctas. Es crucial realizar pasos adicionales, como comprobar la compatibilidad con equipos de otros fabricantes y confirmar que los transceptores cumplen con el estándar 400G ZR. Es fundamental mantener una calidad de señal óptica adecuada dentro del DWDM, niveles de potencia adecuados y una gestión de dispersión adecuada. Los ajustes de configuración y las potentes herramientas de monitorización mitigan aún más posibles problemas, como la degradación de la señal. Este enfoque garantiza una corriente continua fiable y aprovecha al máximo el 400G ZR.
¿Cuáles son los problemas y oportunidades de 400G ZR?
Resolución de restricciones sobre la velocidad y la distancia de los datos
Lograr el equilibrio ideal entre velocidad de datos y distancia con la tecnología ZR de 400G es una tarea física y operativamente exigente. Además de un conjunto de parámetros estrictamente definidos, como la atenuación y la dispersión de la señal, las desconexiones con altas velocidades de datos inherentes conllevan una serie de desafíos de precisión. Para mantener la integridad de la señal, se utilizan ampliamente metodologías avanzadas de corrección de errores (FEC). Además, los límites prácticos en la distancia a la que se pueden transmitir datos sin degradar la calidad se pueden mejorar mediante el uso de soluciones de amplificación y gestión de longitud de onda, que no interfieren con el rendimiento. La evolución de las tecnologías ópticas abre oportunidades para innovaciones en formatos de modulación e incluso en el procesamiento de señales, lo que podría ayudar a mitigar estas limitaciones.
La contribución de la tecnología 400G ZR a las estrategias DCI del futuro
Como estrategia emblemática de la tecnología ZR, la implementación de 400G ZR simplifica el escalado de las estrategias de interconexión de centros de datos (DCI) al integrar interfaces ópticas de transporte de alta capacidad en los enrutadores y conmutadores. Ya no se requieren transpondedores independientes, ya que ahora forman parte integral de los enrutadores y conmutadores gracias a su rentabilidad y complejidad. Esta mejora reduce los costos operativos, elimina la redundancia y aumenta la optimización y la integración vertical con las redes, además de reducir la complejidad de la arquitectura de red. Además, el formato Ethernet integrado permite entornos multiproveedor sencillos. Todas estas características convierten a 400G ZR en un elemento fundamental para la mejora continua de los servicios en la nube, ya que optimizan la eficiencia y el rendimiento que exigen las infraestructuras modernas de los ecosistemas de nube y centros de datos.
Preguntas más frecuentes (FAQ)
P: ¿Qué es el módulo transceptor óptico 400G ZR?
A: El 400G ZR es un módulo de transceptores ópticos coherentes para redes ópticas de multiplexación por división de longitud de onda densa (DWDM). Permite la transmisión de datos de alta densidad a largas distancias y utiliza tecnología de óptica coherente conectable, que admite transmisiones de hasta 400 gigabits por segundo (Gbps), cumpliendo con el acuerdo de implementación OIF 400ZR.
P: ¿Cuál es el papel del módulo 400G ZR con respecto a la mejora de los sistemas DWDM?
R: La principal mejora del módulo ZR de 400G para los sistemas DWDM es la transmisión óptica de alta densidad a larga distancia con un consumo mínimo de energía. Además, los módulos admiten la banda C y longitudes de onda sintonizables DWDM, optimizando el uso de la red de fibra óptica.
P: ¿Qué beneficios se obtienen con la instalación de ópticas coherentes enchufables?
R: Los módulos ZR de 400G y los diseños PCO coherentes ofrecen diversas ventajas, como la reducción de los costes operativos gracias al menor consumo de energía, la simplificación de las actualizaciones de la red y la facilidad de implementación en redes existentes sin necesidad de realizar cambios drásticos. Además, facilitan la integración con formatos QSFP-DD/OSFP coherentes para sistemas de enrutamiento y línea.
P: ¿Por qué es importante el acuerdo de implementación del OIF 400ZR?
R: El Acuerdo de Implementación OIF 400ZR detalla los módulos 400ZR, que garantizan la compatibilidad entre los múltiples equipos de un sistema y cuentan con módulos ópticos QSFP-DD y OSFP coherentes, entre otros. El acuerdo OIF 400ZR permite que los dispositivos de diferentes proveedores interactúen libremente entre sí, garantizando así su amplia usabilidad y compatibilidad.
P: ¿De qué maneras el 400G ZR controla el consumo de energía?
R: El 400G ZR utiliza un diseño eficiente y tecnologías fotónicas avanzadas. Esto minimiza considerablemente los requisitos de energía, lo que permite que los controles respalden la transmisión necesaria de datos de alta velocidad. Este control del consumo de energía facilita las implementaciones de alta densidad donde se requiere una sostenibilidad operativa eficiente.
P: ¿Cuál es el rango de distancias en las que el 400G ZR puede transmitir datos de manera confiable?
R: El 400G ZR está diseñado para transmitir datos de forma fiable a una distancia de 120 kilómetros. Además de su fiabilidad, también es ideal para redes de larga distancia y metropolitanas, proporcionando una cobertura regional más amplia de redes de fibra óptica.
P: ¿Es posible integrar el módulo ZR de red 400G existente en una infraestructura de red que no fue diseñada específicamente para él?
R: Es posible, ya que gracias a su formato enchufable y a su cumplimiento de los estándares de la industria, se puede integrar en las infraestructuras de red existentes. El módulo es compatible con sistemas multilínea y cuenta con un amplio soporte de varios proveedores de equipos de red, como Juniper Networks y fs.com de Europa.
P: ¿En qué aspectos se diferencia el 400G ZR de los módulos ópticos tradicionales?
R: En cuanto a los módulos convencionales integrados, el 400G ZR ofrece una mayor capacidad de datos (hasta 400 GB), además de una transmisión óptica mucho más eficaz a mayores distancias, con mejor relación señal-ruido (OSNR) y niveles de potencia de salida de 0 dBm. Gracias a su compatibilidad con los acuerdos de implementación, es compatible con tecnologías de transceptores coherentes como QSFP-DD ZR, lo que significa que el módulo puede satisfacer las demandas de las redes actuales.
P: ¿Qué hace exactamente Juniper Networks para ayudar al 400G ZR?
R: Juniper Networks ofrece equipos de red compatibles con ZR de 400G, lo que aumenta la compatibilidad con los módulos ZR. Sus productos se integran a la perfección con estos módulos, lo que optimiza la implementación y la gestión de tecnologías coherentes para optimizar las soluciones de interconexión óptica densas y eficientes en diferentes entornos de red.
Fuentes de referencia
- Título:Demostración de IP ZR+ de alta potencia de 400G sobre WDM en escenarios de red clave con tráfico de 400GE de extremo a extremo
- Autores: Yu Rong Zhou y otros.
- Fecha de publicación: 2024-03-24
- Token de cita: (Zhou et al., 2024, págs. 1-3)
- Resumen: Este artículo demuestra el uso exitoso de la óptica ZR+ de alta potencia de 400G en aplicaciones IP sobre multiplexación por división de onda (WDM). La investigación examina el comportamiento de esta óptica en entornos de red fundamentales, especialmente en la telemetría de 400GE de extremo a extremo y la telemetría de streaming para la monitorización y evaluación del rendimiento. El enfoque consiste en que el experimento realice pasos para medir los parámetros definidos de la óptica ZR+ de 400G en un entorno de red práctico.
- Título:Demostración de campo de una red óptica desagregada que consta de canales ZR+ y coherentes utilizando ecualización de potencia mediante amplificadores controlados por ecualización de ganancia conmutada
- Autores: Sumit Chatterjee y otros.
- Fecha de publicación: 2023-03-01
- Token de cita: (Chatterjee et al., 2023, págs. 1–3)
- Resumen: Este artículo presenta una evaluación práctica de un QSFP-DD-DCO 400G-ZR+ interconectado con diez canales coherentes, priorizando la interoperabilidad entre múltiples proveedores. El enfoque se basa en la verificación por simulación SimAlign mediante amplificadores controlados por ecualización de ganancia conmutada. Los resultados confirman la ventaja de la desagregación en redes ópticas en cuanto a rendimiento operativo y flexibilidad.
- Título:Comparación del modelo de costos de los módulos ZR/ZR+ frente a los transpondedores WDM tradicionales para redes centrales IP/WDM de 400G
- Autores: P. Wright y otros.
- Fecha de publicación: 2020-12-01
- Token de cita: (Wright et al., 2020, págs. 1–4)
- Resumen: El documento proporciona un modelo de costos para la integración de módulos ZR/ZR+, junto con una comparación con los transpondedores tradicionales de multiplexación por división de longitud de onda (WDM), en el contexto de redes centrales IP/WDM de 400G. Ofrece una consideración exhaustiva que incluye detalles sobre las implicaciones de costos de diversas configuraciones de arquitectura de red, a la vez que demuestra la viabilidad de integrar óptica WDM en enrutadores IP a bajo costo y sin pérdida de densidad de puertos.
- Título:Comunicaciones ópticas interoperables de extremo a extremo de 927 km con Ethernet de 400 Gb a través de líneas de fibra 2GBASE-FR400 de 4 km, 8 líneas de fibra 100G-OpenROADM de 400 km y 125 km con 400-ZR
- Autores: E. Pincemin y otros.
- Fecha de publicación: 2022-03-01
- Token de cita: (Pincemin et al., 2022, págs. 1-3)
- Resumen: Este artículo detalla el primer caso de transmisión óptica de flujos de datos de 400 GbE de 927 km utilizando diversas secciones de fibra óptica de forma interoperable de extremo a extremo. Implica el desarrollo de configuraciones experimentales para verificar el rendimiento y la interoperabilidad de diversos componentes ópticos, lo que confirma la afirmación de rendimiento de 400 GbE de la óptica desarrollada.
- Título:Interfaz fotónica de silicio ZR/ZR+ DCO-CFP2 para comunicaciones ópticas DCI y metroregionales de 400 G
- Autores: E. Pincemin, Y. Loussouarn
- Fecha de publicación: 2021-06-01
- Token de cita: (Pincemin y Loussouarn, 2021, págs. 1-3)
- Resumen: Esta investigación desarrolla una interfaz DCO-CFP400 fotónica de silicio DP-16QAM de 2 Gbps que emplea técnicas estándar de corrección de errores de avance (FEC). El enfoque incluye la vinculación de mediciones experimentales del rendimiento de la interfaz con su aplicabilidad a la interconexión de centros de datos (DCI), así como a redes ópticas metropolitanas y regionales.
- Multiplexación por División de Longitud de Onda
- Transceptor