400G 광 네트워크의 힘의 잠금 해제: 최첨단 기술에 대한 심층 분석

통신 부문에서는 빠른 네트워크 연결에 대한 필요성이 증가하고 있으며, 이는 급속한 발전으로 이어지고 있습니다. 400G 광 네트워크의 구축은 이러한 방향으로 나아가는 중요한 단계입니다. 이 최첨단 기술의 진화는 이전에 알려진 범위를 넘어 데이터 전송 기능을 엄청나게 확장하는 코히어런트 광 전송의 적용에서 비롯되었습니다. 이 글에서는 400G 기술에 대한 기본적인 기술 개요, 현재 통신 인프라에서의 역할, 데이터 통신 기술의 미래에 대한 의미를 제공함으로써 이러한 네트워크에서 일부 오해를 해소합니다. 독자는 이러한 네트워크가 어떻게 설계되는지, 구현의 공통적인 문제점은 무엇인지, 그리고 이것이 어떻게 세상을 바꿀 것인지 이해할 수 있을 것입니다.

400G 광 네트워크는 어떤 이점을 가져다 주나요?

네트워크 용량 증가

전 세계의 기기 수가 계속 증가함에 따라 대역폭에 대한 수요도 증가합니다. 이것이 더 많은 서비스 제공자가 400G 광 네트워크를 채택하는 이유입니다. 이 구현은 정교한 변조 방법을 사용하고 보드율 전송을 증가시켜 네트워크 용량을 크게 증가시킵니다. 이 새로운 기술은 기존 파이버 인프라의 더 나은 적용에 기여하여 더 많은 물리적 케이블이 필요 없이 더 많은 데이터 출력을 제공합니다. 400G 기술은 파장 분할 다중화(WDM)를 사용하여 배포할 수 있으며, 이를 통해 여러 채널을 단일 파이버 쌍을 통해 전송할 수 있으므로 한 번에 전송되는 데이터 양이 크게 증가합니다. 이런 방식으로 서비스 제공자는 비디오 스트리밍, 클라우드 서비스 및 기타 대역폭 종속 애플리케이션에 대한 더 높은 대역폭 요구 사항이 있는 고객을 만족시킬 수 있습니다.

네트워크 효율성 강화

400G O 네트워크의 또 다른 주요 이점은 전력 요구 사항과 지연 시간을 최소화하여 네트워크 효율성을 높이는 설계 방식입니다. 또한 고급 구성 요소를 사용하고 개선된 냉각 기술을 채택한 400G 기술은 400G 광 배포에서 전력 소비를 최소화하여 운영 비용과 생태적 영향을 줄이는 데 도움이 됩니다. 또한 이러한 네트워크는 공간을 늘리고 전파 지연을 줄여 모든 변경 사항 속에서 더 빠른 데이터 교환 속도를 제공하는 소형 네트워크 장비와 고급 신호 처리 기술을 사용합니다. 이를 통해 서비스 제공자는 더 많은 유연성을 확보하여 품질을 저하시키지 않고도 방대한 양의 데이터 트래픽을 처리할 수 있는 용량을 확보하고 새로운 신흥 기술 및 서비스 통합으로 원활하게 전환할 수 있습니다.

이는 향상된 연결성과 더 나은 데이터 전송 속도에 도움이 될 수 있습니다.

400G 광 네트워크는 고급 변조 기술과 채널 용량 확장을 통해 향상된 연결성과 데이터 속도를 활용합니다. 16-QAM 또는 64-QAM과 같은 고급 변조 방식은 이러한 네트워크에서 비트당 심볼 전송을 향상시키는 데 사용됩니다. 기술이 발전함에 따라 네트워크 연결성도 발전하여 더 큰 용량의 링크와 장거리에서도 일관된 데이터 이동이 가능해졌습니다. 게다가 적응형 링크 프로토콜이 적용되어 400G 네트워크는 사용 가능한 스펙트럼을 조정하고 기존 구조를 최대한 활용하며 네트워크 주변에서 데이터 전송 속도를 높일 수 있습니다.

QSFP-DD 400G 광 모듈은 어떻게 작동하나요?

광 트랜시버에 대한 입문서 

광 트랜시버는 전기 신호를 광 신호로 변환하고 그 반대로 변환하기 때문에 400G 네트워크에서 중요한 구성 요소입니다. 이러한 트랜시버는 광 신호 방출 장치, 광 신호 수신 장치 및 데이터 관리를 위한 전자 장치로 구성됩니다. 예를 들어, QDD(Quad Double Density) 모듈의 경우 높은 데이터 속도를 처리할 수 있으며 설계상 데이터 센터에서 확장성과 성능을 위해 최적화되어 있습니다. 고급 소재와 다중 레인을 포함하는 기술을 패키지하여 데이터를 병렬로 전송하기 위해 이 패키지가 있는 QDD 트랜시버는 매우 높은 데이터 처리량을 달성하고 전송은 효과적이고 안정적인 네트워크에서 이루어집니다.

QSFP-DD 400G의 특성

QSFP-DD 400G 포맷은 고속 네트워크에서의 목적과 운영에 도움이 되는 많은 특성을 가지고 있습니다. 첫째, 이중 밀도 폼 팩터에서 전기 인터페이스의 8x 레인을 준수하여 400G 모듈의 포트 수를 늘리고, 특히 데이터 센터에서 그렇습니다. 둘째, 모듈이 쉽게 사용되는 네트워크에 적합하고 400G 광 트랜시버 개요를 쉽게 통합할 수 있으므로 기존 인프라를 업그레이드할 필요가 없습니다. 이는 장점입니다. 또한 400Gbps의 대용량을 갖추고 있어 방해 없이 많은 데이터 볼륨을 처리하기에 충분해야 합니다. 또한, 특히 XNUMXG 모듈과 관련하여 열적 측면과 관련하여 성능과 안정성을 지원할 것으로 기대되는 정상 조건과 관련된 더 나은 냉각 및 전원 시스템이 있습니다. 그 외에도 QSFP-DD 모듈에서 사용되는 오류 수정 방법은 상위 애플리케이션 계층에 몇 개의 오류만 전달할 수 있으므로 통신 중 오류가 거의 무시할 수 있으므로 견고하고 신뢰할 수 있습니다.

오늘날 데이터 센터의 사용 사례

QSFP-DD 400G 광 모듈은 클라우드 데이터 스토리지, 인공 지능 및 고성능 컴퓨팅 애플리케이션에 필수적인 데이터 전송량을 지원하기 때문에 오늘날의 데이터 센터에서도 마찬가지로 중요한 부분입니다. 이를 통해 데이터 센터는 최대 400Gbps의 데이터 관리를 수용할 수 있습니다. 이러한 관리를 통해 매우 높은 데이터 처리량과 낮은 대기 시간으로 효율적인 데이터 센터 운영이 가능해지며, 이는 모든 효과적인 데이터 센터 운영의 중추입니다. 더욱이 QSFP-DD 모듈을 기존 프레임워크에 통합할 수 있다는 사실은 추가적인 중단 없이 배포를 업그레이드할 수 있고 데이터 요구 사항 측면에서 시스템을 미래 지향적으로 만들 수 있어 오늘날의 데이터 센터 설계 및 개념의 발전에 핵심 요소가 됩니다.

400G 광 네트워크에는 어떤 난관이 있습니까?

대역폭 관리

끊임없이 확장되는 요구 사항의 일부로서, 증가하는 네트워크 요구 사항과 일부 시스템 제한 사항의 일관성이 유일한 과제로 남아 있습니다. 사용자 애플리케이션이 본질적으로 더 복잡해지고 구조가 정교해짐에 따라, 400G 기술의 단일 장치를 플러그인하면 데이터 센터에 혼란을 초래하기 시작하는 지점에 도달하여 혼란에 빠지지 않도록 리소스를 적절히 활용해야 하며, 이는 매우 스마트해야 할 필요성을 나타냅니다. 이러한 스마트 전략에는 동적 할당, 특정 사용자(중량/백본)의 트래픽 우선 순위 지정 및 다양한 리소스에 걸친 지능형 로드 밸런싱이 포함됩니다. 또한, 이미 높은 트래픽을 초과하는 미래 성장을 지원하기 위한 인프라 확장 계획은 기존 서비스의 품질을 손상시키지 않으면서 끊임없이 확장되는 광섬유 네트워크에서 실현되어야 합니다. 이러한 문제를 고려하면 데이터 센터 네트워크는 가장 견고한 애플리케이션에 적합한 필요한 안정적인 고속 데이터 흐름을 제공할 수 있습니다.

네트워크 인프라 요구 사항 해결

400G 광 네트워크의 영향을 부인할 수 없으며, 그 유용성을 활용하기 위해서는 현재와 미래의 요구를 충족할 수 있는 견고하고 확장 가능한 네트워크 구조를 구축하는 것이 중요합니다. 정교한 광섬유 및 향상된 용량 스위치와 같은 새로운 기술에 투자할 필요가 있습니다. 또한, 업그레이드 및 추가가 주요 변경 사항과 함께 제공되지 않는 생태계에 동화되도록 인프라를 구축해야 합니다. 자동화 및 SDN 배포는 효율적인 네트워킹 및 관리를 용이하게 하는 반면, 포괄적인 테스트 절차 및 성능 모니터링 시스템은 무결성과 품질을 보장합니다. 이러한 초점 영역을 통해 점점 더 데이터 집약적인 최신 애플리케이션을 활성화하는 목표가 가능해졌습니다.

광학 파장 문제 처리

광 네트워크에서 400G 기술을 사용하려면 광 제한을 해결해야 하는데, 이는 파장 분할 다중화(WDM) 기술을 효율적으로 적용하여 하나의 단일 파이버를 통해 여러 데이터 스트림을 전송할 수 있어야 합니다. 코히어런트 광 전송 및 차세대 변조 형식과 같은 일부 기술은 스펙트럼 효율성을 개선하여 사용 가능한 파장을 더 잘 활용할 수 있습니다. 또한 이러한 조정 가능한 트랜시버는 설정 매개변수가 필요할 수 있는 다양한 수준의 대역폭에 대처할 수 있도록 하여 네트워크에 적응성을 제공할 수 있습니다. 또한 신호의 고급 광 처리 방법은 신호의 간섭 및 열화를 상당히 줄일 수 있습니다. 이러한 기술은 모두 파장 제한으로 인한 문제를 해결하고 현재 사용 중이며 예상되는 미래에 도입될 가능성이 있는 광 네트워크의 성능을 개선합니다.

400G 이더넷이 고속 네트워킹의 새로운 표준을 만들어내는 이유는 무엇인가? 

400기가비트 이더넷 DNS 암호화의 중요한 속성 

고화질 비디오 스트리밍, 클라우드 컴퓨팅, 심지어 정기적인 인터넷 사용에 대한 수요는 매일 증가하고 있습니다. 이와 관련하여 400기가비트 이더넷(400GbE)은 이전 이더넷 표준보다 훨씬 높아 네트워크 속도와 효율성 측면에서 절실히 필요한 향상을 제공합니다. 400GbE 네트워크 시스템의 가장 중요한 구성 요소 중 하나는 장거리 전송 중에도 신호가 적절하게 유지되도록 하는 고급 변조 기술입니다. 또한 400GbE는 전력을 덜 사용하므로 과열 없이 고밀도 서버가 필요한 클라우드 센터 및 기타 애플리케이션에 이상적입니다. 또한 네트워크가 확장됨에 따라 더 나은 확장성을 제공하고 사람들이 기존 인프라에 더 많은 기능을 추가할 수 있도록 합니다. 이러한 모든 속성이 합쳐져서 400GbE 시스템의 아파트가 고수준 네트워크가 효율적이고 최신식이며 미래 개발에 적합하도록 하는 데 필수적인 이유입니다.

네트워크 운영자에게 미치는 영향

400GbE 구현은 네트워크 운영자에게 큰 영향을 미치는데, 그 이유는 그 어느 때보다 더 효과적이고 안정적으로 증가하는 데이터 트래픽에 대처할 수 있기 때문입니다. 향상된 기능을 통해 최신 애플리케이션과 서비스에 필요한 매우 큰 볼륨 데이터를 처리할 수 있습니다. 이 기술은 운영자가 인프라를 개선하고, 지연 시간을 줄이고, 400G 용량 시나리오에서 네트워크 성능을 향상시키는 데 도움이 됩니다. 또한 400GbE의 용량이 증가함에 따라 대규모 교체 배포의 기간과 비용이 줄어들어 새로운 네트워크를 배포하는 것도 더 쉬워집니다. 전반적으로 400GbE는 네트워크 운영자가 최고 품질의 서비스를 최적으로 제공하고, 변화하는 시장 현실에서 경쟁하고, 400G 포트로 데이터 중심 세계에서 살아남을 수 있도록 해줍니다.

400G 모듈과 관련하여 트랜시버 기술의 역할은 무엇입니까?

400G 광 트랜시버 모듈 이해

광 모듈은 전기 데이터 신호를 광섬유 케이블을 통해 전송할 수 있는 광 신호로 변환하는 역할을 하기 때문에 400G 솔루션을 가능하게 하는 여러 모듈 중 하나입니다. 이는 더 빠른 속도로 더 넓은 거리에서 효율적인 데이터 전송을 달성하는 데 중요합니다. 모든 모듈은 400GigE 네트워크의 복잡한 성능 요구 사항을 충족해야 합니다. 이 설계는 고밀도 및 PAM4(펄스 진폭 변조) 기술을 사용합니다. 이러한 장비는 텔레비전과 같은 용량과 성능을 갖춘 더욱 컴팩트하고 다양한 방향으로 수렴되고 있습니다. 수많은 해외 ​​커넥터와 기타 유형이 개발되고 있으며, 이제 막 형태를 갖추기 시작한 애플리케이션도 포함됩니다. 이러한 것들 중에는 이 분야에서 선두를 달리고 있지만 전력 요청, 열 분산 및 포트 수용과 같은 다른 측면에서 선두를 달리고 있는 QSFP-DD와 OSFP가 있습니다. 광 모듈은 400G 솔루션을 수용하고 신호 강도를 크게 잃지 않고 장거리에서 대량의 데이터를 전송할 수 있으므로 본질적으로 데이터 집약적인 비즈니스 운영에서 네트워크를 활용할 수 있습니다.

400G 네트워크 작동에서 폼 팩터의 역할을 간과해서는 안 됩니다. 

400G 트랜시버 통합과 관련하여 많은 사람들은 폼 팩터가 전체 네트워크의 성능과 효율성에 근본적으로 영향을 미친다고 지적합니다. QSFP-DD 및 OSFP와 같은 다양한 폼 팩터는 전력, 열 및 포트 밀도와 같은 특정 요구 사항에 맞게 개발되었습니다. 따라서 폼 팩터는 단위 랙 공간당 배포할 수 있는 포트 수를 결정하므로 네트워크의 확장성과 유연성이 결정됩니다. 또한 각 폼 팩터 유형의 트랜시버의 구조적 특성은 열 및 에너지 소비 수준을 결정하며, 이는 컴팩트한 데이터 센터 레이아웃에서 성능 수준을 유지하는 데 필요합니다. 폼 팩터 선택은 회사의 비즈니스 목표와 미래 성장을 지원하기 위해 신중하게 수행해야 합니다. 이러한 조건을 준수하지 않으면 400G 통합이 어려울 수 있기 때문입니다.

현재 광 전송 네트워크에 통합

400G 트랜시버를 기존 광 전송 네트워크에 추가하는 것은 호환성, 상호 운용성 및 네트워크 토폴로지와 관련하여 신중하게 수행해야 합니다. 이러한 트랜시버는 400G DWDM 애플리케이션과 관련된 기존 브라운 필드에 점진적인 업그레이드 옵션을 제공하며, 따라서 라이브 네트워크가 더 잘 작동하도록 하는 것을 목표로 합니다. 그러나 여기서 중요한 요소는 더 높은 흐름을 처리하기 위한 물리 계층 장비와 모든 소프트웨어 및 모든 시스템 관리 모듈의 구조에 대한 투자입니다. 또한 적절한 전방 오류 수정 및 변조 형식은 장거리에서 신호 성능을 유지하는 데 중요합니다. 이러한 문제를 살펴보면 비즈니스가 네트워크 아키텍처를 방해하고 유용한 수명을 차단하지 않고 더 나은 400G 기술로 전환하기가 더 쉬울 것입니다.

참조 출처

광섬유 통신

Technology

Data

자주 묻는 질문

질문: 400G QSFP-DD 광 트랜시버는 무엇이고 어떻게 작동하나요?

A: 400G QSFP-DD 광 트랜시버는 초당 400기가비트의 매우 빠른 속도로 데이터를 전송하는 광 모듈입니다. 최신 광학 기술을 사용하여 일반적으로 여러 광 와이어 또는 파장을 사용하여 광섬유 네트워크를 통해 데이터를 전송합니다. QSFP-DD(Quad Small Form-factor Pluggable Double Density)의 새로운 혁신으로 인해 이전 버전의 트랜시버보다 더욱 진보된 냉각 및 밀도 기능이 향상되었으며, 특히 400G 모듈의 경우 더욱 그렇습니다.

질문: 400G 광네트워크의 주요 장점은 무엇입니까?

A: 400G 광 네트워크의 장점 목록은 용량 대역폭의 엄청난 증가, 소비 전력 감소, 지연 시간 증가, 네트워크가 제공할 수 있는 더 많은 데이터 수요에 대한 향상된 기회로 시작됩니다. 이러한 네트워크는 또한 미래에 5G 네트워크, AI, 클라우드 컴퓨팅을 지원할 것입니다. 더욱이 400G는 기존 파이버 케이블을 통해 더 많은 데이터를 활용할 수 있는 이점을 제공하므로 추가 파이버의 값비싼 설치가 덜 필요합니다.

질문: 400G 기술은 현재 네트워크의 문제를 어떻게 해결하고 있나요?

A: 400G 기술은 더 높은 데이터 전송 속도와 데이터 용량 덕분에 여러 네트워크 문제를 해결합니다. 그 중 하나는 데이터 센터 내부와 메트로 네트워크의 혼잡입니다. 게다가 기존 파이버 사용 내에서 대역폭 애플리케이션의 높은 성장을 지원합니다. 400G는 또한 SDN과 NFV의 통합을 개선하는 데 도움이 되어 네트워크 관리를 훨씬 더 편리하고 유연하게 만듭니다. 

질문: 400G QSFP-DD에 사용할 수 있는 모듈에는 어떤 종류가 있나요?

A: 단거리 애플리케이션에는 400G DR400, 장거리용 FR4, 긴 연결용 LR4와 같은 4G QSFP-DD 모듈이 필요합니다. 다른 변형에는 멀티모드 파이버용 400G SR8과 장거리 DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing) 애플리케이션용 400G ZR이 있습니다. 다양한 유형은 다양한 유형의 아키텍처의 표준 거리 요구 사항을 충족하도록 특별히 설계되어 400G 배포를 효과적이고 보다 유연하게 만들며, 특히 400G DWDM 솔루션의 경우 더욱 그렇습니다.

질문: 400G QSFP-DD가 동급 제품인 400G OSFP와 다른 점은 무엇인가요? 

A: 400G QSFP-DD는 OSFP(Octal Small Form-factor Pluggable) 설계로 인해 이전 버전과 호환되는 범위에 속합니다. 마찬가지로 둘 다 작동을 위해 단일 광 파장만 지원하면 되는 400G 광 트랜시버가 있기 때문에 400G에 맞게 설계되었습니다. 두 가지의 주요 차이점은 OSFP가 미래의 고속 애플리케이션을 커버하기 위해 더 나은 열 관리를 제공하는 반면, QSFP-DD 폼 팩터는 다른 기존 폼 팩터와 호환되기 때문에 인프라 범위를 확장하기가 더 쉽다는 것입니다. 둘 다 유사점이 있지만, 하나를 선택하는 것은 네트워크 특성과 ​​미래의 필요한 확장성에 따라 달라집니다. 

질문: 400G 광 네트워크 구축의 주요 장벽은 무엇입니까? 

A: 400G는 배포하는 동안 여러 가지 문제에 직면하게 될 것입니다. 여기에는 오래된 시스템을 업그레이드하는 비용, 특정 시스템 내의 기술적 호환성, 과도한 에너지 소비로 인한 열 손실, 더 높은 속도에서 더 견고한 품질의 신호가 포함됩니다. 또한 400G에서 아키텍처 관리 및 관찰 범위에 초점을 맞추면 논의가 확대되는데, 측정 목적으로 특정 검증 도구가 지속적으로 필요하기 때문입니다.

질문: 실리콘 광자공학 기술은 어떻게 400G 광 트랜시버를 배치할 수 있나요?

A: 실리콘 광자공학 기술은 단일 집적 회로에서 광학 및 전자 장치를 결합할 수 있기 때문에 400G 광 트랜시버를 개발하는 데 중요합니다. 이러한 결정은 더 효율적이고 저렴한 소형 트랜시버로 이어집니다. 흡수 실리콘 광자공학은 또한 더 큰 대역폭 밀도와 더 나은 신호 대 잡음비를 지원할 수 있으며, 이는 QSFP-DD와 같은 소형 폼 팩터 제라늄으로 400기가비트/초 이상의 전송 속도를 달성하는 데 필수적이며, 400G 파장을 사용하면 더욱 그렇습니다.

질문: 400G 기술 이상에서 무엇을 기대할 수 있나요?

A: T400 기술의 발전으로 인해 1G 기술이 곧 널리 채택될 가능성이 있지만 변조 및 신호 처리량 개선은 800G, 심지어 1.6T까지 올라갈 것으로 예상됩니다. 직접 시퀀스 확산 스펙트럼 및 디지털 신호 처리와 같은 변조 신호도 사용될 수 있습니다. 에너지 효율성을 개선하고 궁극적으로 더 높은 처리량을 가능하게 하기 위한 작업도 수행됩니다. 400기가비트/초 광통신의 미래 개발은 시스템의 미래 수요에 영향을 미칠 가능성이 높습니다.