In che modo i transceiver consentono l'interconnessione dei data center?

Che cos'è l'interconnessione dei data center?

Come si può vedere dalla parola, DCI si riferisce alla connessione di rete di due o più data center. Tuttavia, esistono vari modi per realizzare questa connessione. A seconda della distanza e della capacità di trasmissione, gli ingegneri possono utilizzare una varietà di tecnologie diverse per l'interconnessione, che è un concetto ampio. La DCI può essere realizzata a partire dal livello ottico, utilizzando switch e router. DCI si riferisce generalmente all'interconnessione di diversi data center degli operatori, o all'interconnessione di data center di livello aziendale. Nel 2022, la domanda di servizi cloud esploderà, e la capacità e il costo dell'interconnessione dei data center diventeranno alcuni punti chiave. I moduli ottici svolgono un ruolo di collegamento nei data center, e li presenteremo in dettaglio.

Elementi essenziali DCI per data center

Distanza 

La distanza dell'applicazione DCI dipende dalla dispersione di ciascun data center. Quando si trovano nella stessa città, un collegamento di decine di chilometri è spesso sufficiente per interconnetterli. Se si trovano in due Paesi, o persino in due placche continentali, ciò significa una distanza di centinaia di migliaia di chilometri. Il fattore distanza influisce notevolmente sulla scelta dello schema DCI. Per collegamenti di rete metropolitana entro 80km, a volte non è necessario scegliere una soluzione di moduli ottici coerenti ad alto costo, e la soluzione convenzionale con moduli ottici 100G DWDM può soddisfare i requisiti prestazionali.

Capacità

Negli ultimi anni, i requisiti di larghezza di banda sono esplosi e i router aziendali sono stati aggiornati da 100Gb a 200Gb o persino 400Gb. I moduli ottici coerenti potrebbero essere l'unica opzione per soddisfare requisiti di larghezza di banda così elevati. Possono raggiungere una velocità di 800Gpbs su una singola lunghezza d'onda ed espandere lo spettro disponibile dalla banda C alla banda L. Ciò consente di utilizzare più lunghezze d'onda, aumentando la capacità del DCI. Ma anche il costo aumenta notevolmente.

Costo

Per migliorare l'efficienza, i flussi di dati nei data center devono essere trasportati nel modo più conveniente possibile, quindi ridurre il costo per Gbps delle interconnessioni è una questione centrale. Nel costo di costruzione del data center, il costo di approvvigionamento del modulo ottico è il punto chiave. I moduli ottici sono coinvolti in qualsiasi livello dell'hardware del data center, dal SFP+ DAC in basso al 400G QSFP-DD in alto. Per ridurre il costo dei moduli ottici fornendo al contempo una capacità sufficiente, dovresti provare a scegliere marchi di alta qualità ed economici, come i fornitori di moduli ottici di terze parti. Ciò ridurrà il costo di acquisto dei moduli ottici di oltre il 60%.

Ruolo dei moduli ricetrasmettitori ottici in Layout del Data Center 

I moduli ottici sono utilizzati all'interno e tra i data center. I transceiver ottici sono utilizzati nei data center per trasmettere e ricevere segnali ottici o elettrici.

All'interno del data center, nella comune architettura leaf-spine del data center, i moduli ottici 50G/40G sono spesso utilizzati come ponte dalle apparecchiature del livello di accesso alle apparecchiature del livello di aggregazione, mentre i moduli ottici 100G/200G sono spesso utilizzati dal livello di aggregazione al livello core. Più ci si avvicina alla parte superiore dell'architettura, maggiore è la capacità di trasferimento dei dati.

Per l'interconnessione di piccoli data center su medie e brevi distanze, il costo del noleggio dei cavi ottici è contenuto e la capacità di trasmissione non è molto elevata. Possiamo applicare moduli 100G LR/ER o moduli 400G-LR8 QSFP-DD.

INella trasmissione a lunga distanza e ad alta capacità, il collegamento tra data center adotta spesso apparecchiature DCI basate sul sistema DWDM. Questo tipo di dispositivo può fornire la funzione OEO e la funzione di aggregazione delle porte, e più porte client 10G/40G/100 GbE possono essere mappate su moduli ottici coerenti a lunghezza d'onda DWDM con 200G, 400G e persino 800G. Le caratteristiche del modulo ottico coerente sono una tolleranza alla dispersione estremamente elevata, la trasmissione entro 2000KM non richiede di considerare il problema della dispersione, la banda è sintonizzabile e può trasmettere facilmente per centinaia di chilometri con EDFA, il che è molto adatto per applicazioni di rete metropolitana.

Maggiore è la velocità di trasmissione, maggiore è la distanza e più alto è il costo dei moduli ottici. Pertanto, per ridurre i costi, dovremmo selezionare il modulo ottico in base a esigenze come velocità dati o distanza; in caso contrario, il costo aumenterà in modo significativo.

Sviluppo di moduli ottici in Data Center interlink 

Prima del 2014, l'SFP-1G veniva spesso utilizzato dal livello di accesso al livello di aggregazione all'interno del data center, mentre l'SFP+ 10G veniva utilizzato dal livello di aggregazione al livello core, e la connessione tra data center utilizzava generalmente moduli QSFP 40G/100G per la trasmissione. Dopo il 2014, la trasmissione dei dati aumentò drasticamente, e la velocità di trasmissione dei server aziendali aumentò a SFP 10Gb/25Gb, e QSFP+ 40Gbps/QSFP28 100Gpbs veniva utilizzato per la trasmissione dal livello di aggregazione al livello core. Nel 2016 fu rilasciato il modulo coerente, e i moduli coerenti 200G CFP2 collegarono i grandi data center, e il sistema DWDM può raggiungere una capacità di trasmissione a livello di Tbps. Oggi, la maggior parte degli switch del livello core utilizza moduli ottici 100G, come QSFP28-SR4 o QSFP28-LR4. Esistono due soluzioni di trasmissione tra grandi data center: una è la nota soluzione coerente 100G/200G/400G, e l'altra è la soluzione 100G PAM4. La soluzione QSFP28 100G PAM4 può raggiungere una capacità di trasmissione di 4TB su un collegamento a fibra singola, e la distanza di trasmissione è entro 80km. Questo soddisfa anche le esigenze di interconnessione della maggior parte dei data center. Allo stesso tempo, il costo di PAM4 è molto inferiore a quello dei moduli coerenti, e questa soluzione è molto popolare in Europa.

Riepilogo

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