Três soluções ópticas 100G de 80 km para interconexão de data centers (DCI) de longa distância

Três soluções de transceptores ópticos podem ser usadas para interconexão de data centers (DCI) 100G de longa distância de até 80 km: óptica coerente 100G DWDM, 100G PAM4 DWDM QSFP28 e 100G ZR4 QSFP28. Este artigo apresentará as três soluções e analisará seus prós e contras. Esperamos que você tenha uma visão clara de como fazer a escolha ideal para uma solução DCI 100G de longa distância.

Óptica coerente 100G DWDM

Usando módulo óptico coerentes em um sistema de plataforma DWDM é a solução mais amplamente usada para DCI de longa distância 100G. Ela oferece muitos benefícios em termos de distância de transmissão, escalabilidade e flexibilidade. Transceptores coerentes podem ser usados em redes de fibra monomodo e multimodo. Eles suportam uma ampla variedade de formatos de modulação e taxas de dados, de 25G a 400G. A óptica coerente também é retrocompatível com tecnologias mais antigas, como 10G e 40G. 

Ópticas coerentes 100G são restritas aos formatos CFP e CFP2; portanto, ópticas coerentes não podem ser inseridas diretamente na maioria das portas de switches de data center. Uma série de equipamentos DWDM para rede e suporte técnico é necessária para manter e simplificar os links de transmissão. 

100G PAM4 DWDM QSFP28

PAM4 DWDM QSFP28 é outra solução para DCI 100G de longa distância. PAM4 é um formato de modulação mais recente que permite que quatro bits sejam codificados em um único símbolo. Isso possibilita taxas de dados mais altas e distâncias maiores com PAM4 do que com outros formatos de modulação. Por exemplo, o transceptor QSFPTEK 100G PAM4 QSFP28 oferece suporte a links 100G de 40 canais para alcançar até 80km com uma capacidade total de 4Tbps. 

A óptica PAM4 QSFP28 pode interoperar diretamente com switches existentes, o que a torna uma solução simples e econômica para construir uma rede DWDM incorporada. Usando transceptores DWDM PAM4 para solução DCI 100G de 80km, Tunable Dispersion Compensation Module (TDCM) e amplificador de fibra dopada com érbio (EDFA) são implantados para amplificar sinais ópticos e compensar a dispersão.

100G ZR4 QSFP28

Semelhante a 100G PAM4 QSFP28, 100GBASE-ZR4 QSP28 compartilha o mesmo formato, portanto o ZR4 QSFP28 pode ser compatível com a infraestrutura Ethernet existente. Além disso, ele suporta uma distância máxima de transmissão de até 80km em link 100G sobre fibra monomodo (SMF).

A principal diferença é que o ZR4 QSFP28 não foi projetado para conectividade DWDM. Ao usar 100G ZR4 QSFP28 para interconexão de switches de data center a 80 km, são necessários apenas cabos de fibra óptica SMF compatíveis, e nenhum módulo de conversão adicional, DCM e equipamento EDFA é necessário para a rede. Esta é uma solução real de conexão óptica ponto a ponto (P2P) de alta velocidade e longa distância.

Transceptores ZR4 QSFP28 são frequentemente usados para conectar diretamente dois servidores, switches, roteadores e outros equipamentos de data center com alcance de até 80 km.

Coerente vs PAM4 vs ZR4, vantagens e desvantagens

A tabela abaixo lista as principais vantagens e desvantagens de cada módulo. Ao escolher a melhor solução para sua circunstância, você deve levar em consideração fatores como orçamento, distância de transmissão, complexidade da rede, arquitetura e equipamentos existentes, capacidade DWDM e atualização futura.

Em comparação com a solução coerente 100G, o 100GBASE-ZR4 QSFP28 tem vantagens originais em custo e economia de energia. 

Em comparação com 100G coerente e 100G PAM4, o 100G QSFP28 ZR4 não precisa de nenhum equipamento de sistema WDM. Para transmissão de longa distância dentro de 80km e redes não WDM, o 100G ZR4 QSFP28 é a solução ideal.

Para uma rede DWDM altamente convergente, 100G coerente torna possível a transmissão acima de 80km. Ela é otimizada para comunicação óptica de longa distância (Até 3.000 km são possíveis com a solução DWDM coerente da Cisco). No entanto, isso exige a implantação de equipamentos DWDM complexos, como mux/demux DWDM e Muxponder/transponder. 

Resumo

Coherent 100G CFP/CFP2, 100G PAM4 DWDM QSFP28 e 100G ZR4 QSFP28 são três módulos ópticos compatíveis com Ethernet 100G para transmissão de até 80km. No entanto, eles têm vantagens e algumas limitações em aplicações reais. A solução coerente foi projetada especialmente para transmissão óptica metropolitana de longa distância; 80km não é uma restrição. PAM4 e ZR4 QSFP28 são aplicados em um enlace de até 80km. 100G PAM4 é uma solução econômica e muito mais simples para criar uma rede DWDM incorporada. ZR4 tem vantagens em relação aos dois anteriores em custo, energia e simplicidade de rede. 

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