400G Cisco 광학 모듈 및 스위치 소개

100G에서 400G로 진화하는 데이터 센터

동일한 파이버 인프라에서 최대 XNUMX배의 용량 달성

400G 모듈은 4x100GbE, 2x200GbE 및 1x400GbE를 지원합니다.

Cisco TOR(Top-of-Rack) 스위치

Cisco의 랙 상단형 스위치에는 Nexus 9348GC-FXP, Nexus 9336C-FX2, Nexus 93600CD-GX, Nexus 93180YC-FX, Nexus 93360YC-FX2 및 Nexus 9316D-GX와 같은 모델이 포함됩니다. 이러한 스위치의 포트 속도는 100M, 1G, 10G, 25G 및 50G입니다.

시스코 스파인 스위치

Cisco의 Spine 스위치는 주로 Nexus 9332C, Nexus 9346C-GX, Nexus 93600CD-GX, Nexus 9316-GX 및 기타 모델(포트 속도 40G, 100G, 400G)입니다.

400GbE 리프 – 서버 배치 고려사항

잎 – 스파인 배포 고려 사항

섬유 기술 변화 as 데이터 속도 증가

400GbE ~ 100GbE 역호환성

400GbE QSFP-DD 포트는 이전 버전과 호환됩니다. 100GbE QSFP28 모듈.

• 400GbE는 8x 50GB/s 인터페이스를 지원할 수 있습니다.
• 50GB/s 인터페이스의 ASIC는 QSFP25의 10×28GB/s 인터페이스와 호환되는 4GB/s(또는 25GB/s)로 속도를 낮출 수 있습니다.

400GbE 광학 모듈 및 애플리케이션s

Cisco 400GbE 광 모듈 로드맵

Cisco 400G 라인 측 광 모듈 기술 동향

라인 측 광 모듈의 설계 목표는 저비용, 작은 크기 및 최적의 성능입니다.

그렇다면 저전력 전송거리에서 광전송망을 더 멀고 빠르게 만드는 방법은 무엇일까? 두 가지 주요 기술을 적용해야 합니다.

1. 코히어런트 광 모듈 technology
2. 컨트롤 플레인 및 자동화

업계 뉴스

1. 네트워크 최적화

• 섬유 운반 능력
• 대역폭 및 비용
• 용량 및 밀도
• 제어 표면-SDN, WSON→SSON

2. 광 모듈 패키징, 크기 축소 – DCO 기반 플러그형 광 모듈 개발 촉진

• 1000km 이상 도달

일관성 있는 감지 – 드라이브 단순화

코히어런트 광학 통합 혁신 기술

DCO: 디지털 코히런트 광학(DSP + 코히런트 광학)

플러그형 코히어런트 광 모듈

광 전송 시장 동향: 영향

기존의 광 전송 네트워크는 복잡한 전송 네트워크에서 더 높은 스펙트럼 효율성을 활용합니다.

-CDC를 통한 다단계 ROADM

-유연한 스펙트럼, 임베디드 광학/트랜스폰더, 고급 FEC

-고급 컨트롤 플레인(SSON)

-인프라에 대한 높은 유연성

단순화된 네트워크 토폴로지 및 운영 모델에 대한 요구 증가.

-400GZR / ZR+

-점대점 연결

-ROADM-적음

-스위치/라우터에 대한 DWDM 직접 연결

C유치하다 및 라인 측면 광학 모듈 기술

네트워크의 요구 사항을 충족하기 위해 시장에 적용된 주요 기술 및 통합 옵션은 다음과 같습니다.

모듈을 플러그형으로 만드는 것이 중요한 이유

400GbE: 핵심 솔루션 혁신

기술 변화를 주도하는 세 가지 주요 혁신:

1. QSFP-DD 플러그 가능 모듈
2. 파장당 100GB/s

• 빠른 광학 직접 감지 변조
• 부품 수 감소(비용/전력)
• SerDes 기술 발전을 따르십시오

3. 플러그형 모듈에 대한 코히어런트 광학

• OIF 400G ZR/ZR+ 일관된 DWDM 최대 1000km
• CMOS 기술(7nm)의 발전으로 QSFP-DD 채택 가능

QSFP-DD 400GZR：80~120km, <15W

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

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

일관된 기술 구현의 두 가지 경로

DCO 및 임베디드

전송 거리 및 패키징

시스코 광학 모듈 400G 및 400G 이후 로드맵

이더넷 로드맵: 400년 2020GbE 대용량 애플리케이션

ASIC: 속도는 계속 증가(25.6년 2020Tb/s)

광 모듈 기술

패키지 크기 – 포트 밀도 유지/증가, 전력 소비 감소 – 포트 밀도 유지/증가, 저렴한 비용.

비용 절감을 위한 클라이언트 측의 통합 패키지만이 400G 광 모듈 애플리케이션의 산업화를 가속화할 수 있습니다.

다음 그림은 크기 측면에서 QSFP-DD 모듈을 사용할 때의 큰 이점을 보여줍니다.

QSFP-DD의 열 성능

• 방열 용량이 QSFP3.5의 28W에서 20W로 증가
• 고급 케이지 디자인
• 고급 방열판 설계
• 고급 방열판 고정 기술

QSFP-DD 향상된 방열판 성능

1) 20W의 전력 소비를 처리할 수 있는 개선된 방열판

2) MSA와 호환 가능

3) 다양한 QSFP-DD 포트에 적응

4) 고급 케이지 및 방열판 설계

1U 장비에서 광모듈 소비전력이 21W일 때 온도 상승을 25℃ 이내로 제어할 수 있다.

스위칭 속도 개발 동향

• 400G는 현재 최고 속도입니다.
• 개발 방향은 밀도를 높이고 속도를 높이는 것입니다.

1. SERDES가 100Gb/s에 도달
2. ASIC은 25.6Tb/s 및 51.2Tb/s에 도달

산업 개발

1) DSP 및 Coherent 기술을 통해

1. 800G, 1T 이상
2. 기술은 DWDM뿐만 아니라 회색광에도 사용됩니다.
3. 성능에서 운영자 인터페이스 및 플러그형으로 초점 이동

2) 공급업체 간의 상호 운용성 향상

효율성 향상 – 동일한 대역폭에서 에너지 소비 감소

왼쪽 그림에서 볼 수 있듯이 동일한 1Tb/s 대역폭에서 QSFP-DD를 사용하면 에너지 소비량이 30W인 반면 CFP는 240W에 이릅니다.

더 높은 밀도 400GbE 달성

경로: QSFP28→QSFP56-DD→QSFP112→QSFP112-DD

800G QSFP-DD:

방열: 가능

100Gb/s는 잘 테스트되었습니다. 표면 실장 또는 Flyover 연결 옵션

7nm 또는 5nm; 실리콘 광학 기술은 계속해서 성숙해 가고 있습니다.

Serdes=전력 소비