Introdução de 400G Cisco Optical Modules and Switches

Data Centers evoluindo de 100G para 400G

Alcance até quatro vezes a capacidade na mesma infraestrutura de fibra

Observe que os módulos 400G suportam 4x100GbE, 2x200GbE e 1x400GbE.

Comutadores Cisco Top-of-Rack (TOR)

Os switches top-of-rack da Cisco incluem modelos como Nexus 9348GC-FXP, Nexus 9336C-FX2, Nexus 93600CD-GX, Nexus 93180YC-FX, Nexus 93360YC-FX2 e Nexus 9316D-GX. Esses switches têm velocidades de porta de 100M, 1G, 10G, 25G e 50G.

Cisco Spin Switch

Os switches Spine da Cisco são principalmente Nexus 9332C, Nexus 9346C-GX, Nexus 93600CD-GX, Nexus 9316-GX e outros modelos - taxas de porta 40G, 100G, 400G.

Folha de 400 GbE – Consideração de implantação do servidor

Folha – Consideração de Implantação da Coluna

Mudanças na Tecnologia de Fibra as Aumento das taxas de dados

Compatibilidade com versões anteriores de 400 GbE a 100 GbE

As portas 400GbE QSFP-DD são compatíveis com versões anteriores 100 GbE QSFP28 módulos.

• 400 GbE pode suportar 8 interfaces de 50 GB/s
• O ASIC na interface de 50 GB/s pode reduzir a velocidade para 25 GB/s (ou 10 GB/s), o que é compatível com a interface de 28 × 4 GB/s do QSFP25.

Módulos e aplicativos ópticos de 400 GbEs

Roteiro do módulo óptico Cisco 400GbE

Tendências de tecnologia do módulo óptico lateral da linha Cisco 400G

Para módulos ópticos do lado da linha, os objetivos do projeto são baixo custo, tamanho pequeno e desempenho ideal.

Então, como tornar a rede de transmissão óptica em distância de transmissão de baixa potência mais longe e mais rápida? Duas tecnologias principais precisam ser aplicadas:

1. Módulo óptico coerente sem preocupações
2. Plano de controle e automação

Notícias da indústria

1. Otimização de rede

• Capacidade de transporte de fibra
• Largura de banda e custo
• Capacidade e Densidade
• Superfície de controle-SDN, WSON→SSON

2. Embalagem de módulo óptico, redução de tamanho - promove o desenvolvimento de módulos ópticos conectáveis ​​baseados em DCO

• Alcance mais de 1000km

Detecção Coerente - Simplificação do Drive

Tecnologia de Inovação Integrada de Óptica Coerente

DCO: Óptica Coerente Digital (DSP + Óptica Coerente)

Módulos ópticos coerentes conectáveis

Tendências do mercado de transporte óptico: impacto

As redes de transporte óptico tradicionais aproveitam a maior eficiência espectral em redes de transporte complexas

-ROADMs de vários graus com CDC

-Espectro flexível, óptica/transponders incorporados, FEC avançado

-Plano de controle avançado (SSON)

-Alta flexibilidade para infraestrutura

Maior necessidade de topologia de rede simplificada e modelos operacionais.

-400GZR/ZR+

-Conectividade ponto a ponto

-ROADM-Menos

-Conexão direta DWDM com switches/roteadores

Cpaciente e linha Tecnologia de módulo óptico lateral

Para atender às necessidades da rede, as principais tecnologias e opções de integração aplicadas no mercado são as seguintes:

Por que tornar os módulos conectáveis ​​é importante

400 GbE: principais inovações em soluções

Três grandes inovações impulsionando a mudança tecnológica:

1. Módulos conectáveis ​​QSFP-DD
2. 100 GB/s por comprimento de onda

• Modulação de detecção direta óptica rápida
• Contagem de componentes reduzida (custo/potência)
• Acompanhe o avanço da tecnologia SerDes

3. Óptica coerente para módulos conectáveis

• OIF 400G ZR/ZR+ DWDM coerente até 1000km
• Avanços na tecnologia CMOS (7nm) permitem a adoção de QSFP-DD

QSFP-DD 400GZR:80~120km, <15W

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

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

Dois caminhos de implementação de tecnologia coerente

DCO&Incorporado

Distância de Transmissão e Embalagem

Cisco Módulo óptico 400G e Além 400G Roteiro

Roteiro Ethernet: aplicativos de alto volume de 400 GbE em 2020

ASIC: taxa continua a aumentar (25.6 Tb/s em 2020)

Tecnologia de módulo óptico

Tamanho do pacote – manter/aumentar a densidade da porta, redução do consumo de energia – manter/aumentar a densidade da porta, baixo custo.

Somente um pacote unificado no lado do cliente para reduzir custos pode acelerar a industrialização de aplicações de módulos ópticos de 400G.

A figura a seguir mostra a grande vantagem de usar módulos QSFP-DD em termos de tamanho.

Desempenho térmico de QSFP-DD

• A capacidade de dissipação térmica aumenta de 3.5W de QSFP28 para 20W
• Design de gaiola avançado
• Design de dissipador de calor avançado
• Tecnologia avançada de fixação do dissipador de calor

Desempenho aprimorado do dissipador de calor QSFP-DD

1) Dissipador de calor aprimorado capaz de lidar com 20W de consumo de energia

2) Compatível com MSA

3) Adapte-se a várias portas QSFP-DD

4) Design avançado de gaiola e dissipador de calor

Em equipamentos 1U, quando o consumo de energia do módulo óptico é de 21W, o aumento de temperatura pode ser controlado em 25℃.

Tendência de desenvolvimento da taxa de comutação

• 400G é a taxa mais alta atualmente
• A direção do desenvolvimento é maior densidade e maior velocidade.

1. SERDES atinge 100Gb/s
2. ASIC atinge 25.6 Tb/s e 51.2 Tb/s

Desenvolvimento da Indústria

1) A tecnologia DSP e Coherent permitirá

1. 800G, 1T e além
2. A tecnologia não é usada apenas em DWDM, mas também em luz cinza
3. O foco muda do desempenho para as interfaces do operador e plugáveis

2) Mais interoperabilidade entre fornecedores

Melhoria da eficiência - menor consumo de energia para a mesma largura de banda

Como visto na figura à esquerda, a mesma largura de banda de 1Tb/s, usando QSFP-DD, consumo de energia de 30W, enquanto CFP chega a 240W.

Atingindo maior densidade 400 GbE

Rota: QSFP28→QSFP56-DD→QSFP112→QSFP112-DD

800G QSFP-DD:

Dissipação de calor: viável

100Gb/s testado bem; montagem em superfície ou conexão Flyover opcional

7nm ou 5nm; tecnologia óptica de silício continua a amadurecer

Serdes = consumo de energia