Introducción de módulos y conmutadores ópticos Cisco 400G

Centros de datos que evolucionan de 100G a 400G

Logre hasta cuatro veces la capacidad en la misma infraestructura de fibra

Tenga en cuenta que los módulos 400G admiten 4x100GbE, 2x200GbE y 1x400GbE.

Conmutadores para la parte superior del bastidor (TOR) de Cisco

Los switches para la parte superior del rack de Cisco incluyen modelos como Nexus 9348GC-FXP, Nexus 9336C-FX2, Nexus 93600CD-GX, Nexus 93180YC-FX, Nexus 93360YC-FX2 y Nexus 9316D-GX. Estos conmutadores tienen velocidades de puerto de 100M, 1G, 10G, 25G y 50G.

Conmutador de la columna vertebral de Cisco

Los switches Spine de Cisco son principalmente Nexus 9332C, Nexus 9346C-GX, Nexus 93600CD-GX, Nexus 9316-GX y otros modelos: velocidades de puerto 40G, 100G, 400G.

Hoja de 400 GbE – Consideración de implementación del servidor

Hoja – Consideración del despliegue de la columna vertebral

Cambios en la tecnología de fibra aAumento de las tasas de datos

Compatibilidad con versiones anteriores de 400 GbE a 100 GbE

Los puertos QSFP-DD de 400 GbE son compatibles con versiones anteriores QSFP100 de 28 GbE módulos.

• 400 GbE puede admitir 8 interfaces de 50 GB/s
• El ASIC en la interfaz de 50 GB/s puede reducir la velocidad a 25 GB/s (o 10 GB/s), que es compatible con la interfaz de 28×4 GB/s de QSFP25.

Aplicación y módulos ópticos de 400 GbEs

Hoja de ruta del módulo óptico de 400 GbE de Cisco

Tendencias tecnológicas del módulo óptico del lado de la línea Cisco 400G

Para los módulos ópticos del lado de la línea, los objetivos de diseño son el bajo costo, el tamaño pequeño y el rendimiento óptimo.

Entonces, ¿cómo hacer que la red de transmisión óptica en una distancia de transmisión de baja potencia sea más lejos y más rápida? Se deben aplicar dos tecnologías principales:

1. Módulo óptico coherente la tecnología
2. Plano de control y automatización

Noticias del Sector

1. Optimización de la red

• Capacidad de carga de fibra
• Ancho de banda y costo
• Capacidad y Densidad
• Superficie de control-SDN, WSON→SSON

2. Empaquetado de módulos ópticos, reducción de tamaño: promover el desarrollo de módulos ópticos enchufables basados ​​en DCO

• Alcanza más de 1000 km

Detección coherente: simplificación de la conducción

Tecnología de innovación integrada de óptica coherente

DCO: Óptica Coherente Digital (DSP + Óptica Coherente)

Módulos ópticos coherentes enchufables

Tendencias del mercado de transporte óptico: impacto

Las redes de transporte óptico tradicionales aprovechan la mayor eficiencia espectral en redes de transporte complejas

-ROADM de varios grados con CDC

-Espectro flexible, óptica/transpondedores integrados, FEC avanzado

-Plano de control avanzado (SSON)

-Alta flexibilidad para la infraestructura

Mayor necesidad de topología de red simplificada y modelos operativos.

-400GZR/ZR+

-Conectividad punto a punto

-ROADM-Menos

-Conexión directa DWDM a conmutadores/enrutadores

Client y Line Tecnología de módulo óptico lateral

Para satisfacer las necesidades de la red, las tecnologías clave y las opciones de integración que se han aplicado en el mercado son las siguientes:

Por qué es importante hacer módulos enchufables

400 GbE: soluciones innovadoras clave

Tres innovaciones principales que impulsan el cambio tecnológico:

1. Módulos enchufables QSFP-DD
2. 100 GB/s por longitud de onda

• Modulación de detección directa óptica rápida
• Recuento reducido de componentes (costo/energía)
• Siga el avance de la tecnología SerDes

3. Óptica coherente con módulos enchufables

• OIF 400G ZR/ZR+ DWDM coherente hasta 1000 km
• Los avances en la tecnología CMOS (7nm) permiten la adopción de QSFP-DD

QSFP-DD 400GZR：80~120km, <15W

QSFP-DD 400GZR+: <450 km, <18 W

QSFP-DD 400G-Metro: <1500km, <21W

Dos caminos de implementación de tecnología coherente

DCO y integrado

Distancia de transmisión y embalaje

Cisco Hoja de ruta del módulo óptico 400G y más allá de 400G

Hoja de ruta de Ethernet: aplicaciones de alto volumen de 400 GbE en 2020

ASIC: tasa sigue aumentando (25.6Tb/s en 2020)

Tecnología de módulos ópticos

Tamaño del paquete: mantener/aumentar la densidad de puertos, reducción del consumo de energía: mantener/aumentar la densidad de puertos, bajo costo.

Solo un paquete unificado en el lado del cliente para reducir los costos puede acelerar la industrialización de las aplicaciones de módulos ópticos de 400G.

La siguiente figura muestra la gran ventaja de usar módulos QSFP-DD en términos de tamaño.

Rendimiento térmico de QSFP-DD

• La capacidad de disipación térmica aumenta de 3.5 W de QSFP28 a 20 W
• Diseño de jaula avanzado
• Diseño de disipador de calor avanzado
• Tecnología avanzada de fijación del disipador de calor

Rendimiento mejorado del disipador de calor QSFP-DD

1) Disipador de calor mejorado capaz de abordar 20W de consumo de energía

2) Compatible con MSA

3) Adaptarse a varios puertos QSFP-DD

4) Diseño avanzado de jaula y disipador de calor

En equipos 1U, cuando el consumo de energía del módulo óptico es de 21 W, el aumento de temperatura se puede controlar dentro de los 25 ℃.

Tendencia de desarrollo de la tasa de cambio

• 400G es la tasa más alta en la actualidad
• La dirección del desarrollo es mayor densidad y mayor velocidad.

1. SERDES alcanza los 100Gb/s
2. ASIC alcanza 25.6Tb/s y 51.2Tb/s

Desarrollo de la industria

1) La tecnología DSP y Coherent permitirá

1. 800G, 1T y más allá
2. La tecnología no solo se usa en DWDM, sino también en luz gris
3. El enfoque cambia del rendimiento a las interfaces del operador y los conectables

2）Más interoperabilidad entre proveedores

Mejora de la eficiencia: menor consumo de energía para el mismo ancho de banda

Como se ve en la figura de la izquierda, el mismo ancho de banda de 1 Tb/s, utilizando QSFP-DD, consume energía de 30 W, mientras que CFP alcanza los 240 W.

Lograr una mayor densidad de 400 GbE

Ruta: QSFP28→QSFP56-DD→QSFP112→QSFP112-DD

800G QSFP-DD:

Disipación de calor: factible

100 Gb/s probado bien; montaje en superficie o conexión Flyover opcional

7nm o 5nm; la tecnología óptica de silicio sigue madurando

Serdes=consumo de energía