장거리 데이터 센터 상호 연결(DCI)을 위한 세 가지 80km 100G 광 솔루션

최대 80km의 장거리 100G 데이터 센터 상호 연결(DCI)에 세 가지 광 트랜시버 솔루션을 사용할 수 있습니다: 100G DWDM 코히어런트 광학, 100G PAM4 DWDM QSFP28, 100G ZR4 QSFP28. 이 문서에서는 세 가지 솔루션을 소개하고 장단점을 분석합니다. 장거리 100G DCI 솔루션을 위한 최적의 선택을 어떻게 할 수 있는지 명확히 이해하는 데 도움이 되기를 바랍니다.

100G DWDM Coherent Optics

사용 중 코히어런트 광 모듈DWDM 플랫폼 시스템의 s는 100G 장거리 DCI에 가장 널리 사용되는 솔루션입니다. 전송 거리, 확장성 및 유연성 측면에서 많은 이점을 제공합니다. 코히어런트 트랜시버는 단일 모드 및 다중 모드 광섬유 네트워크 모두에서 사용할 수 있습니다. 25G부터 400G까지 다양한 변조 형식과 데이터 속도를 지원합니다. 코히어런트 광학은 10G 및 40G와 같은 구형 기술과도 하위 호환됩니다. 

코히어런트 100G 광학 장치는 CFP 및 CFP2 폼 팩터로 제한되므로 코히어런트 광학 장치를 대부분의 데이터 센터 스위치 포트에 직접 삽입할 수 없습니다. 전송 링크를 유지하고 간소화하려면 네트워킹 및 기술 지원을 위한 일련의 DWDM 장비가 필요합니다. 

100G PAM4 DWDM QSFP28

PAM4 DWDM QSFP28 은 100G 장거리 DCI를 위한 또 다른 솔루션입니다. PAM4는 하나의 심볼에 4비트를 인코딩할 수 있는 최신 변조 형식입니다. 이를 통해 PAM4는 다른 변조 형식보다 더 높은 데이터 전송률과 더 긴 거리를 달성할 수 있습니다. 예를 들어, QSFPTEK 100G PAM4 QSFP28 트랜시버는 총 용량 4Tbps로 최대 80km에 도달하기 위한 40채널 100G 링크를 지원합니다. 

PAM4 QSFP28 옵틱스는 기존 스위치와 직접 상호 운용할 수 있어, 임베디드 DWDM 네트워크를 구축하기 위한 비용 효율적이고 간단한 솔루션입니다. 80km 100G DCI 솔루션에 DWDM PAM4 트랜시버를 사용할 경우, 가변 분산 보상 모듈(TDCM) 및 어븀 첨가 광섬유 증폭기 (EDFA)는 광 신호를 증폭하고 분산을 보상하기 위해 배치됩니다.

100G ZR4 QSFP28

100G PAM4 QSFP28과 유사하게, 100GBASE-ZR4 QSP28 동일한 폼 팩터를 공유하므로 ZR4 QSFP28은 기존 Ethernet 인프라와 호환될 수 있습니다. 또한 단일 모드 광섬유(SMF)를 통해 최대 80km 100G 링크의 최대 전송 거리를 지원합니다.

주요 차이점은 ZR4 QSFP28이 DWDM 연결용으로 설계되지 않았다는 것입니다. 80km 데이터 센터 스위치 상호 연결에 100G ZR4 QSFP28을 사용할 경우, 일치하는 SMF 광섬유 케이블만 필요하며 네트워킹을 위해 추가 변환 모듈, DCM 및 EDFA 장비가 필요하지 않습니다. 이는 진정한 지점 간(P2P) 고속 장거리 광 연결 솔루션입니다.

ZR4 QSFP28 트랜시버는 최대 80km 도달 거리까지 두 서버, 스위치, 라우터 및 기타 데이터 센터 장비를 직접 연결하는 데 자주 사용됩니다.

Coherent vs PAM4 vs ZR4, 장점과 단점

아래 표에는 각 모듈의 주요 장점과 단점이 나와 있습니다. 상황에 가장 적합한 솔루션을 선택할 때는 예산, 전송 거리, 네트워킹 복잡성, 기존 아키텍처와 장비, DWDM 기능, 향후 업그레이드와 같은 요소를 고려해야 합니다.

100G 코히어런트 솔루션과 비교했을 때, 100GBASE-ZR4 QSFP28은 비용 및 전력 절감 측면에서 고유한 이점을 갖추고 있습니다. 

100G coherent 및 100G PAM4와 비교할 때, 100G QSFP28 ZR4는 어떤 WDM 시스템 장비도 필요하지 않습니다. 80km 이내의 장거리 전송 및 비 WDM 네트워크의 경우, 100G ZR4 QSFP28이 최적의 솔루션입니다.

고도로 통합된 DWDM 네트워크의 경우, 100G 코히어런트는 80km 이상의 전송을 가능하게 합니다. 더 긴 거리의 광 통신에 최적화되어 있습니다 (Cisco 코히어런트 DWDM 솔루션으로 최대 3,000 km까지 지원 가능). 그러나 DWDM mux/demux 및 Muxponder/transponder와 같은 복잡한 DWDM 장비를 구축해야 합니다. 

요약

Coherent 100G CFP/CFP2, 100G PAM4 DWDM QSFP28 및 100G ZR4 QSFP28은 최대 80km 전송을 위한 100G Ethernet을 지원하는 세 가지 광 모듈입니다. 그러나 실제 애플리케이션에서는 각각 장점과 일부 제한 사항이 있습니다. 코히어런트 솔루션은 장거리 대도시권 광 전송을 위해 특별히 설계되었으며, 80km는 제한이 아닙니다. PAM4 및 ZR4 QSFP28은 80km 링크 내에서 적용됩니다. 100G PAM4는 임베디드 DWDM 네트워크 구축을 위한 비용 효율적이고 훨씬 더 간단한 솔루션입니다. ZR4는 비용, 전력 및 네트워킹 단순성 측면에서 앞의 두 가지보다 장점이 있습니다. 

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