Panduan Mendalam tentang Aplikasi 400G

Dengan sistem terbuka, Kecerdasan Buatan (AI), pembelajaran mesin dan storan Awan yang mendorong pertumbuhan trafik secara mendadak, teras 100G mula terbeban oleh aliran trafik yang terus meningkat. 400G dengan ciri kependaman rendah dan lebar jalur tinggi menangani keperluan mendesak bagi aplikasi berkecekapan tinggi, berketumpatan tinggi dan menjimatkan kuasa seperti 5G, video 4K dan realiti maya (VR).

Faktor Pendorong Penggunaan 400G

400G berkembang dengan pesat, didorong oleh pertumbuhan mendadak trafik rangkaian akibat aplikasi yang memerlukan lebar jalur besar. Biasanya, aplikasi tersebut merangkumi pusat data awan, penggunaan komersial 5G, video serta promosi penyeragaman produk 400G.

Pusat Data Awan dan Hiperskala

Menurut Equinix, lebar jalur intersambungan global akan berkembang pada CAGR 45% dari 2019 hingga 2023 dan mencapai lebih 16300 Tbpas menjelang 2023. Salah satu faktor utama yang mendorong trend ini ialah pertumbuhan pesat trafik pengkomputeran awan. Pusat data sedang beralih ke awan dan semakin banyak pusat data awan serta pusat data berskala hiper sedang dalam pembinaan. Sama ada menaik taraf pusat data sedia ada atau membina semula pusat data baharu, penggunaan 400G dengan lebar jalur tinggi dan kependaman rendah adalah suatu keperluan.

Penggunaan Komersial 5G

5G membawa teknologi pengkomputeran tepi ke dalam seni bina penghantarannya, yang membolehkan sumber awan seperti pengkomputeran, storan dan rangkaian berada lebih dekat dengan pengguna. Dengan 400G, pengkomputeran tepi boleh memperoleh lebar jalur dan tahap keselamatan yang lebih tinggi untuk mengakses lebih banyak peranti hujung serta mengurus dan melindungi data.

Permintaan yang Semakin Meningkat untuk Trafik Video

Video ialah media hiburan paling popular, merangkumi 80% daripada keseluruhan trafik Internet. Trend ini menjadi lebih ketara selepas Pandemik Kronik 19 melanda dunia sejak tahun 2020. Lebih ramai golongan profesional perniagaan bekerja dari rumah (WFH) dan bergantung pada video untuk kerjasama, seperti mesyuarat video, paparan maya dalam talian dan pembelajaran dalam talian. Dengan penyebaran penstriman langsung dan selebriti Internet yang pantas, sebilangan besar pekerja bebas dan penganggur menghasilkan video persembahan untuk bersantai atau menjana wang. Keperluan terhadap kualiti imej yang lebih tinggi mendorong penggunaan video HD 8K dan malah 16K, yang memberi tekanan kepada infrastruktur rangkaian untuk berhijrah kepada teras 400Gb/s bagi aliran video 50G/100G.

Ethernet 400G dan Penyeragaman Produk

Sejak Ethernet 400G diluluskan pada akhir tahun 2017, pasaran telah menyaksikan penggunaan penyelesaian rangkaian optik 400G dengan penyeragaman, pengkomersialan dan pembangunan berskala besar. Penyedia sistem berjenama seperti Cisco, Arista dan Mellanox mendahului dalam penghasilan peralatan rangkaian 400G. Pada tahun 2017, Mellanox memperkenalkan Spectrum-2 suis terbuka; Pada tahun 2008, Cisco dan Arista masing-masing melancarkan suis 400G siri N9000/N3400 dan 400G 7060X4 suis siri. 

Sejajar dengan itu, penyelesaian kesalinghubungan 400G juga berkembang pesat, termasuk transceiver 400G dan kabel berkelajuan tinggi 400G (DAC 400G, AOC 400G). Transceiver 400G biasanya menggunakan tiga jenis faktor bentuk — QSFP-DD, OSFP dan CFP8. QSFP-DD dengan kelebihan keserasian ke belakang yang luas, saiz yang lebih kompak dan penggunaan kuasa yang lebih rendah menjadi faktor bentuk 400G yang paling popular.

Selain QSFP-DD, teknologi sohor kini lain yang mendorong penggunaan 400G menjadi dominan ialah RoCE, SmartNIC dan 400G ZR/ZR+.

QSFP-DD

Faktor penentu yang menjadikan QSFP-DD menonjol berbanding faktor bentuk lain yang menyokong 400G ialah keserasian ke belakangnya dengan semua transceiver berasaskan QSFP, termasuk QSFP+, QSFP28 dan QSFP56. Ciri ini memberikan QSFP-DD kebolehoperasian yang baik untuk menyesuaikan diri dengan rangkaian 40G/100G/200G legasi. Selain itu, penggunaan kuasa merupakan faktor utama apabila penyejukan sistem dan perbelanjaan operasi diambil kira. Dari segi nilai teori, penggunaan kuasa maksimum transceiver QSFP-DD ialah 12W, lebih rendah daripada 15W bagi OSFP. Ketiga, QSFP-DD bersaiz lebih kecil berbanding OSFP, yang akan memberikan kepadatan lebar jalur port yang lebih tinggi.

RoCE

RDMA melalui Ethernet Terkonvergens (RoCE) ialah protokol rangkaian yang membolehkan capaian memori langsung jauh melalui Ethernet. RDMA mempunyai kelebihan asal berbanding antara muka pengaturcaraan lain, iaitu kependaman yang lebih rendah, penggunaan CPU yang rendah dan lebar jalur yang tinggi, yang sememangnya sepadan dengan keperluan aplikasi 400G.

SmartNIC

Kad Antara Muka Rangkaian Pintar (SmartNIC) ialah pemecut boleh atur cara yang penting untuk meningkatkan kecekapan rangkaian pusat data. SmartNIC moden menyediakan port 200G/400G untuk sambungan.

400G ZR/ZR+

400G ZR menyediakan penyelesaian untuk menghantar muatan Ethernet 400 Gigabit melalui pautan DCI sehingga 80km menggunakan DWDM dan modulasi peringkat tinggi. 400G ZR+ memanjangkan jarak penghantaran melebihi 80km. Optik koheren ini menangani kerumitan kesalingoperasian dengan vendor yang berbeza serta rangkaian 100G/200G legasi dalam rangkaian moden yang sangat bersepadu. Modul 400G ZR/ZR+ semakin banyak digunakan di pusat data berskala hiper, kampus teragih dan rangkaian metropolitan serta dalam aplikasi pengendali Telekom.

Senario Aplikasi Transceiver 400G

Penyelesaian 400G adalah untuk menangani trafik yang terus meningkat dalam kalangan penyedia perkhidmatan komunikasi, penyedia awan berskala hiperganda, penyedia telekomunikasi besar-besaran, pusat data berskala besar dan perusahaan.

Kami merumuskan penyelesaian sambungan paling popular dengan transceiver 400G. Sila ukur jarak antara kedua-dua hujung untuk menentukan optik yang hendak digunakan.

Saling Sambung Suis ToR-ke-Pelayan

Di dalam bilik pelayan, suis ToR biasanya diletakkan di bahagian atas rak (ToR), bahagian tengah rak (MoR), atau bahagian bawah rak (BoR), tempat pelayan berada dalam rak yang sama. Dalam konfigurasi ToR biasa, jarak antara suis dengan pelayan dihadkan kepada 7 meter dalam mod pasif. 

Kabel DAC 400G QSFP-DD selalunya tersedia dengan panjang maksimum 3 meter, dan disyorkan untuk digunakan bagi sambungan suis ToR ke pelayan dalam jarak 2.5 meter.

Kabel AOC 400G QSFP-DD boleh menyokong pautan sehingga 100m, paling sesuai untuk sambungan antara suis ToR dan pelayan dalam jarak 30 meter.

Saling Sambung Suis Spine-Leaf

Dalam topologi leaf-spine, berbilang suis leaf akan disambungkan kepada suis spine. Dalam seni bina spine-leaf 2 peringkat moden, suis Leaf ialah suis ToR. Suis leaf/ToR ini ialah suis akses yang mengagregatkan trafik daripada pelayan dan dipautkan kepada teras lapisan spine. Jarak spine-leaf biasanya dalam lingkungan 500 meter. 

Modul 400GBASE-SR8 QSFP-DD  digunakan dalam jarak 100 meter bagi sambungan suis spine-leaf. Modul ini boleh menghantar data 400G melalui jarak 100m menggunakan gentian multimod OM4 MTP/MPO-16.

Untuk sambungan suis spine-ke-leaf melebihi 100 meter, pengendali rangkaian sering menggunakan 400G DR4 Transceiver QSFP-DD, yang boleh menghantar data 400G melalui jarak 500m menggunakan gentian mod tunggal MTP/MPO-12.

Interkoneksi Pusat Data 400G (DCI)

Untuk membolehkan pengguna akhir mengakses data dan perkhidmatan awan, DCI menghubungkan dua atau lebih pusat data. Jarak antara dua pusat data Ethernet 400G berbeza daripada jarak dekat, sederhana hingga jauh.

Untuk DCI dalam jarak 2km, gunakan 400G FR4 Transceiver QSFP-DD dan gentian mod tunggal OS2.

Untuk DCI dalam jarak 10km, gunakan transceiver 400GBASE-LR8 QSFP-DD dan gentian mod tunggal OS2.

Untuk DCI dalam jarak 40km, gunakan transceiver QSFP-DD 400GBASE-ER8 dan gentian single-mode OS2.

Untuk DCI dalam jarak 120km, gunakan transceiver koheren 400GBASE-ZR CSFP2 dan gentian mod tunggal OS2.

QSFPTEK melancarkan produk 400GBASE untuk menjamin ketersambungan berkelajuan tinggi anda, termasuk transceiver 400G QSFP-DD, DAC 400G dan AOC 400G. Hubungi [email protected] untuk mendapatkan sebut harga.