Tres soluciones ópticas 100G de 80 km para la interconexión de centros de datos (DCI) de larga distancia

Se pueden utilizar tres soluciones de transceptores ópticos para interconexión de centros de datos (DCI) 100G de larga distancia de hasta 80km: óptica coherente DWDM 100G, QSFP28 DWDM PAM4 100G y QSFP28 ZR4 100G. Este artículo presentará las tres soluciones y analizará sus pros y contras. Esperamos que tenga una idea clara de cómo obtener la opción óptima para una solución DCI 100G de larga distancia.

Óptica coherente DWDM 100G

Uso módulo óptico coherentes en un sistema de plataforma DWDM es la solución más utilizada para DCI de larga distancia 100G. Ofrece muchas ventajas en términos de distancia de transmisión, escalabilidad y flexibilidad. Los transceptores coherentes pueden utilizarse tanto en redes de fibra monomodo como multimodo. Admiten una amplia gama de formatos de modulación y velocidades de datos, desde 25G hasta 400G. La óptica coherente también es compatible con tecnologías anteriores como 10G y 40G. 

Las ópticas coherentes 100G están restringidas a los factores de forma CFP y CFP2; por lo tanto, las ópticas coherentes no pueden insertarse directamente en la mayoría de los puertos de switch de centros de datos. Se requiere una serie de equipos DWDM para redes y soporte técnico para mantener y simplificar los enlaces de transmisión. 

100G PAM4 DWDM QSFP28

PAM4 DWDM QSFP28 es otra solución para DCI de larga distancia 100G. PAM4 es un formato de modulación más reciente que permite codificar cuatro bits en un solo símbolo. Esto permite alcanzar velocidades de datos más altas y distancias más largas con PAM4 que con otros formatos de modulación. Por ejemplo, el transceptor QSFPTEK 100G PAM4 QSFP28 admite enlaces 100G de 40 canales para alcanzar hasta 80km con una capacidad total de 4Tbps. 

Los módulos ópticos PAM4 QSFP28 pueden interoperar directamente con los switches existentes, lo que los convierte en una solución rentable y sencilla para construir una red DWDM integrada. Al utilizar transceptores DWDM PAM4 para una solución DCI 100G de 80km, Tunable Dispersion Compensation Module (TDCM) y amplificador de fibra dopada con erbio (EDFA) se implementan para amplificar señales ópticas y compensar la dispersión.

100G ZR4 QSFP28

Similar a 100G PAM4 QSFP28, 100GBASE-ZR4 QSP28 comparte el mismo factor de forma, por lo que ZR4 QSFP28 puede ser compatible con la infraestructura Ethernet existente. Además, admite una distancia máxima de transmisión de hasta 80km para un enlace 100G sobre fibra monomodo (SMF).

La principal diferencia es que ZR4 QSFP28 no está diseñado para conectividad DWDM. Al utilizar 100G ZR4 QSFP28 para la interconexión de switches de centros de datos a 80 km, solo se requieren cables de fibra óptica SMF compatibles, y no se requieren módulos de conversión adicionales, DCM ni equipos EDFA para la red. Esta es una solución real de conexión óptica de alta velocidad y larga distancia punto a punto (P2P).

Los transceptores ZR4 QSFP28 se utilizan frecuentemente para conectar directamente dos servidores, switches, routers y otros equipos de centros de datos con un alcance de hasta 80km.

Coherent vs PAM4 vs ZR4, ventajas y desventajas

La tabla siguiente enumera las principales ventajas y desventajas de cada módulo. Al elegir la mejor solución para su circunstancia, debe tener en cuenta factores como el presupuesto, la distancia de transmisión, la complejidad de la red, la arquitectura y los equipos existentes, la capacidad DWDM y futuras actualizaciones.

En comparación con la solución coherente 100G, 100GBASE-ZR4 QSFP28 tiene ventajas originales en coste y ahorro de energía. 

En comparación con 100G coherente y 100G PAM4, 100G QSFP28 ZR4 no necesita ningún equipo de sistema WDM. Para la transmisión de larga distancia dentro de 80km y redes no WDM, 100G ZR4 QSFP28 es la solución óptima.

Para una red DWDM altamente convergente, 100G coherente hace posible la transmisión a más de 80km. Está optimizado para comunicaciones ópticas de mayor distancia (La solución DWDM coherente de Cisco permite alcanzar hasta 3,000 km). Sin embargo, requiere implementar equipos DWDM complejos, como multiplexores/demultiplexores DWDM y muxpondedores/transpondedores. 

Resumen

Coherent 100G CFP/CFP2, 100G PAM4 DWDM QSFP28 y 100G ZR4 QSFP28 son tres módulos ópticos que admiten Ethernet 100G para transmisiones de hasta 80km. Sin embargo, tienen sus ventajas y algunas limitaciones en aplicaciones reales. La solución coherente está especialmente diseñada para transmisión óptica metropolitana de larga distancia; 80km no es una restricción. PAM4 y ZR4 QSFP28 se aplican dentro de un enlace de 80km. 100G PAM4 es una solución rentable y mucho más sencilla para construir una red DWDM integrada. ZR4 tiene ventajas sobre los dos anteriores en costo, potencia y simplicidad de red. 

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