Внедрение оптических модулей и коммутаторов Cisco 400G

24 мая 2023

мой

Консультант по оптической передаче

Содержание

Центры обработки данных развиваются от 100G до 400G

Увеличение пропускной способности до четырех раз на той же оптоволоконной инфраструктуре

Обратите внимание, что модули 400G поддерживают 4x100GbE, 2x200GbE и 1x400GbE.

Коммутаторы Cisco Top-of-Rack (TOR)

В число стоечных коммутаторов Cisco входят такие модели, как Nexus 9348GC-FXP, Nexus 9336C-FX2, Nexus 93600CD-GX, Nexus 93180YC-FX, Nexus 93360YC-FX2 и Nexus 9316D-GX. Эти коммутаторы имеют скорости портов 100M, 1G, 10G, 25G и 50G.

Сетевой коммутатор Cisco

Коммутаторы Cisco Spine — это в основном Nexus 9332C, Nexus 9346C-GX, Nexus 93600CD-GX, Nexus 9316-GX и другие модели — скорости портов 40G, 100G, 400G.

Лист 400GbE – Рассмотрение развертывания сервера

Leaf - Рассмотрение развертывания позвоночника

Изменения в оптоволоконных технологиях as Увеличение скорости передачи данных

Обратная совместимость от 400GbE до 100GbE

Порты 400GbE QSFP-DD обратно совместимы с 100GbE QSFP28 модули.

400 GbE может поддерживать 8 интерфейсов 50 ГБ/с
ASIC на интерфейсе 50 ГБ/с может снизить скорость до 25 ГБ/с (или 10 ГБ/с), что совместимо с интерфейсом QSFP28 4×25 ГБ/с.

Оптические модули 400GbE и приложенияs

Дорожная карта оптических модулей Cisco 400GbE

Тенденции технологии оптических модулей Cisco 400G на стороне линии

Для линейных оптических модулей целью разработки является низкая стоимость, малый размер и оптимальная производительность.

Тогда как сделать оптическую сеть передачи на расстоянии передачи с низким энергопотреблением дальше и быстрее? Необходимо применять две основные технологии:

Когерентный оптический модуль Технология
Плоскость управления и автоматизация

Новости

Оптимизация сети

Несущая способность волокна
Пропускная способность и стоимость
Емкость и плотность
Панель управления-SDN, WSON→SSON

Упаковка оптических модулей, уменьшение размеров — содействие разработке вставных оптических модулей на основе DCO.

Преодолеть более 1000 км

Когерентное обнаружение — упрощение привода

Когерентная оптика Интегрированные инновационные технологии

DCO: цифровая когерентная оптика (DSP + когерентная оптика)

Съемные когерентные оптические модули

Тенденции рынка оптического транспорта: влияние

Традиционные оптические транспортные сети используют более высокую спектральную эффективность в сложных транспортных сетях.

- Мультистепенные ROADM с CDC

-Гибкий спектр, встроенная оптика/транспондеры, расширенный FEC

-Расширенная плоскость управления (SSON)

-Высокая гибкость для инфраструктуры

Повышенная потребность в упрощенной сетевой топологии и операционных моделях.

-400ГЗР/ЗР+

- Возможность подключения «точка-точка»

-ROADM-Меньше

-DWDM прямое подключение к коммутаторам/маршрутизаторам

Client и линия Технология бокового оптического модуля

Для удовлетворения потребностей сети на рынке применяются следующие ключевые технологии и варианты интеграции:

Почему создание подключаемых модулей имеет значение

400 GbE: ключевые инновации в решениях

Три основные инновации, стимулирующие технологический сдвиг:

Сменные модули QSFP-DD
100 ГБ/с на длину волны

Быстрая оптическая модуляция прямого обнаружения
Уменьшенное количество компонентов (стоимость/мощность)
Следите за развитием технологий SerDes

Когерентная оптика для съемных модулей

OIF 400G ZR/ZR+ когерентный DWDM до 1000 км
Достижения в технологии CMOS (7 нм) позволяют использовать QSFP-DD

КСФП-ДД 400ГЗР：80~120км, <15Вт

QSFP-DD 400GZR+: <450 км, <18 Вт

QSFP-DD 400G-Metro: <1500 км, <21 Вт

Два пути внедрения когерентной технологии

DCO и встроенный

Дальность передачи и упаковка

Cisco Оптический модуль 400G и дальнейшая дорожная карта 400G

Дорожная карта Ethernet: масштабные приложения 400GbE в 2020 г.

ASIC: скорость продолжает расти (25.6 Тб/с в 2020 г.)

Технология оптических модулей

Размер пакета — поддержание/увеличение плотности портов, снижение энергопотребления — сохранение/увеличение плотности портов, низкая стоимость.

Только унифицированный пакет на стороне клиента для снижения затрат может ускорить индустриализацию приложений оптических модулей 400G.

На следующем рисунке показаны большие преимущества использования модулей QSFP-DD с точки зрения размера.

Тепловые характеристики QSFP-DD

Мощность рассеивания тепла увеличивается с 3.5 Вт QSFP28 до 20 Вт.
Усовершенствованная конструкция клетки
Усовершенствованная конструкция радиатора
Усовершенствованная технология крепления радиатора

QSFP-DD Улучшенный теплоотвод

1) Улучшенный радиатор, способный справиться с потребляемой мощностью 20 Вт.

2) Совместимость с МСА

3) Адаптация к различным портам QSFP-DD

4) Усовершенствованная конструкция клетки и радиатора

В оборудовании 1U, когда потребляемая мощность оптического модуля составляет 21 Вт, повышение температуры можно контролировать в пределах 25 ℃.

Тенденция развития скорости переключения

400G - самая высокая скорость в настоящее время
Направление развития - более высокая плотность и более высокая скорость.

SERDES достигает 100 Гбит/с
ASIC достигает 25.6 Тбит/с и 51.2 Тбит/с

Развитие индустрии

1）DSP и когерентная технология позволят

800G, 1T и выше
Технология используется не только в DWDM, но и в сером свете.
Акцент смещается с производительности на операторские интерфейсы и подключаемые модули.

2) Больше взаимодействия между поставщиками

Повышение эффективности — меньшее энергопотребление при той же пропускной способности

Как видно на рисунке слева, при той же пропускной способности 1 Тбит/с при использовании QSFP-DD энергопотребление составляет 30 Вт, тогда как CFP достигает 240 Вт.