400G Cisco 光モジュールおよびスイッチの紹介

100G から 400G に進化するデータセンター

同じファイバーインフラストラクチャで最大 XNUMX 倍の容量を実現

400G モジュールは 4x100GbE、2x200GbE、および 1x400GbE をサポートすることに注意してください。

Cisco トップオブラック (TOR) スイッチ

Cisco のトップオブラック スイッチには、Nexus 9348GC-FXP、Nexus 9336C-FX2、Nexus 93600CD-GX、Nexus 93180YC-FX、Nexus 93360YC-FX2、Nexus 9316D-GX などのモデルが含まれます。 これらのスイッチのポート速度は 100M、1G、10G、25G、および 50G です。

Cisco スパイン スイッチ

Cisco の Spine スイッチは、主に Nexus 9332C、Nexus 9346C-GX、Nexus 93600CD-GX、Nexus 9316-GX、およびその他のモデルで、ポート レートは 40G、100G、400G です。

400GbE リーフ – サーバー導入の考慮事項

葉 – 脊椎の展開に関する考慮事項

ファイバーテクノロジーの変化 aデータレートの増加

400GbE から 100GbE への下位互換性

400GbE QSFP-DD ポートには下位互換性があります。 100GbE QSFP28 モジュール。

• 400 GbE は 8x 50 GB/s インターフェイスをサポートできます
• 50 GB/s インターフェイスの ASIC は、速度を 25 GB/s (または 10 GB/s) に下げることができます。これは、QSFP28 の 4×25 GB/s インターフェイスと互換性があります。

400GbE光モジュールとアプリケーションs

Cisco 400GbE 光モジュールのロードマップ

Cisco 400G ライン側光モジュールのテクノロジー トレンド

ライン側光モジュールの設計目標は、低コスト、小型、最適なパフォーマンスです。

では、小電力伝送距離の光伝送ネットワークをより遠く、より速くするにはどうすればよいでしょうか。 次の XNUMX つの主要なテクノロジーを適用する必要があります。

1. コヒーレント光モジュール テクノロジー
2. コントロールプレーンと自動化

業界ニュース

1. ネットワーク最適化

• 繊維収容能力
• 帯域幅とコスト
• 容量と密度
• コントロールサーフェス - SDN、WSON→SSON

2. 光モジュールのパッケージング、サイズ縮小 – DCO ベースのプラガブル光モジュールの開発を促進

• 1000km以上に到達

コヒーレント検出 – ドライブの簡素化

コヒーレントオプティクス統合イノベーション技術

DCO: デジタル コヒーレント オプティクス (DSP + コヒーレント オプティクス)

プラグイン可能なコヒーレント光モジュール

光伝送市場の動向: 影響

従来の光トランスポート ネットワークは、複雑なトランスポート ネットワークの高いスペクトル効率を利用しています。

-CDC を備えたマルチディグリー ROADM

- 柔軟なスペクトル、組み込み光学系/トランスポンダー、高度な FEC

- アドバンスト コントロール プレーン (SSON)

-インフラストラクチャの高い柔軟性

簡素化されたネットワーク トポロジと運用モデルの必要性が高まっています。

-400GZR/ZR+

-ポイントツーポイント接続

-ROADM-レス

-スイッチ/ルーターへの DWDM 直接接続

C練る とライン 側面光モジュール技術

ネットワークのニーズを満たすために、市場で適用されている主要なテクノロジーと統合オプションは次のとおりです。

モジュールをプラグイン可能にすることが重要な理由

400 GbE: 主要なソリューションの革新

テクノロジーシフトを推進する XNUMX つの主要なイノベーション:

1. QSFP-DD プラグイン可能モジュール
2. 波長ごとに 100 GB/秒

• 高速光直接検出変調
• コンポーネント数の削減 (コスト/電力)
• SerDes テクノロジーの進歩を追跡する

3. コヒーレント光学系からプラグ可能モジュールまで

• OIF 400G ZR/ZR+ コヒーレント DWDM 最大 1000km
• CMOS テクノロジー (7nm) の進歩により、QSFP-DD の採用が可能になりました

QSFP-DD400GZR：80~120km、＜15W

QSFP-DD 400GZR+: <450km、<18W

QSFP-DD 400G-Metro: <1500km、<21W

コヒーレントテクノロジー実装の XNUMX つのパス

DCO と組み込み

伝送距離と梱包

Cisco 光モジュール 400G および 400G 以降のロードマップ

イーサネットのロードマップ: 400 年の 2020GbE 大容量アプリケーション

ASIC: レートは増加し続けています (25.6 年には 2020Tb/s)

光モジュール技術

パッケージサイズ - ポート密度の維持/増加、消費電力の削減 - ポート密度の維持/増加、低コスト。

コストを削減するためのクライアント側の統一パッケージのみが、400G 光モジュール アプリケーションの産業化を加速できます。

次の図は、サイズの点で QSFP-DD モジュールを使用することの大きな利点を示しています。

QSFP-DDの熱性能

• 放熱能力がQSFP3.5の28Wから20Wに増加
• 先進的なケージ設計
• 高度なヒートシンク設計
• 高度なヒートシンク固定技術

QSFP-DD 強化されたヒートシンク性能

1) 20W の消費電力に対応できる改良されたヒートシンク

2) MSAに対応

3) さまざまな QSFP-DD ポートに適応

4) 高度なケージとヒートシンクの設計

1U装置において、光モジュールの消費電力が21Wの場合、温度上昇を25℃以内に抑えることができます。

スイッチングレートの開発傾向

• 400Gが現時点の最高速度です
• 開発の方向性は高密度化、高速化です。

1. SERDES が 100Gb/s に到達
2. ASIC は 25.6Tb/s と 51.2Tb/s に達します

産業発展

1）DSPとCoherentテクノロジーにより実現

1. 800G、1T、そしてそれ以上
2. DWDMだけでなくグレーライトにもテクノロジーが使用されています
3. 焦点はパフォーマンスからオペレーターインターフェイスとプラグインに移ります

2）ベンダー間の相互運用性の向上

効率の向上 - 同じ帯域幅でのエネルギー消費量の削減

左の図に見られるように、同じ 1Tb/s の帯域幅でも、QSFP-DD を使用すると、エネルギー消費は 30W ですが、CFP は 240W に達します。

400GbEの高密度化を実現

ルート: QSFP28→QSFP56-DD→QSFP112→QSFP112-DD

800G QSFP-DD:

放熱: 可能

100Gb/s は十分にテストされました。 表面実装またはフライオーバー接続はオプション

7nmまたは5nm。 シリコン光学技術は成熟を続けています

Serdes=消費電力