Внедрение оптических модулей и коммутаторов Cisco 400G

Центры обработки данных развиваются от 100G до 400G

Увеличение пропускной способности до четырех раз на той же оптоволоконной инфраструктуре

Обратите внимание, что модули 400G поддерживают 4x100GbE, 2x200GbE и 1x400GbE.

Коммутаторы Cisco Top-of-Rack (TOR)

В число стоечных коммутаторов Cisco входят такие модели, как Nexus 9348GC-FXP, Nexus 9336C-FX2, Nexus 93600CD-GX, Nexus 93180YC-FX, Nexus 93360YC-FX2 и Nexus 9316D-GX. Эти коммутаторы имеют скорости портов 100M, 1G, 10G, 25G и 50G.

Сетевой коммутатор Cisco

Коммутаторы Cisco Spine — это в основном Nexus 9332C, Nexus 9346C-GX, Nexus 93600CD-GX, Nexus 9316-GX и другие модели — скорости портов 40G, 100G, 400G.

Лист 400GbE – Рассмотрение развертывания сервера

Leaf - Рассмотрение развертывания позвоночника

Изменения в оптоволоконных технологиях as Увеличение скорости передачи данных

Обратная совместимость от 400GbE до 100GbE

Порты 400GbE QSFP-DD обратно совместимы с 100GbE QSFP28 модули.

• 400 GbE может поддерживать 8 интерфейсов 50 ГБ/с
• ASIC на интерфейсе 50 ГБ/с может снизить скорость до 25 ГБ/с (или 10 ГБ/с), что совместимо с интерфейсом QSFP28 4×25 ГБ/с.

Оптические модули 400GbE и приложенияs

Дорожная карта оптических модулей Cisco 400GbE

Тенденции технологии оптических модулей Cisco 400G на стороне линии

Для линейных оптических модулей целью разработки является низкая стоимость, малый размер и оптимальная производительность.

Тогда как сделать оптическую сеть передачи на расстоянии передачи с низким энергопотреблением дальше и быстрее? Необходимо применять две основные технологии:

1. Когерентный оптический модуль technology
2. Плоскость управления и автоматизация

Новости

1. Оптимизация сети

• Несущая способность волокна
• Пропускная способность и стоимость
• Емкость и плотность
• Панель управления-SDN, WSON→SSON

2. Упаковка оптических модулей, уменьшение размеров — содействие разработке вставных оптических модулей на основе DCO.

• Преодолеть более 1000 км

Когерентное обнаружение — упрощение привода

Когерентная оптика Интегрированные инновационные технологии

DCO: цифровая когерентная оптика (DSP + когерентная оптика)

Съемные когерентные оптические модули

Тенденции рынка оптического транспорта: влияние

Традиционные оптические транспортные сети используют более высокую спектральную эффективность в сложных транспортных сетях.

- Мультистепенные ROADM с CDC

-Гибкий спектр, встроенная оптика/транспондеры, расширенный FEC

-Расширенная плоскость управления (SSON)

-Высокая гибкость для инфраструктуры

Повышенная потребность в упрощенной сетевой топологии и операционных моделях.

-400ГЗР/ЗР+

- Возможность подключения «точка-точка»

-ROADM-Меньше

-DWDM прямое подключение к коммутаторам/маршрутизаторам

Client и линия Технология бокового оптического модуля

Для удовлетворения потребностей сети на рынке применяются следующие ключевые технологии и варианты интеграции:

Почему создание подключаемых модулей имеет значение

400 GbE: ключевые инновации в решениях

Три основные инновации, стимулирующие технологический сдвиг:

1. Сменные модули QSFP-DD
2. 100 ГБ/с на длину волны

• Быстрая оптическая модуляция прямого обнаружения
• Уменьшенное количество компонентов (стоимость/мощность)
• Следите за развитием технологий SerDes

3. Когерентная оптика для съемных модулей

• OIF 400G ZR/ZR+ когерентный DWDM до 1000 км
• Достижения в технологии CMOS (7 нм) позволяют использовать QSFP-DD

КСФП-ДД 400ГЗР：80~120км, <15Вт

QSFP-DD 400GZR+: <450 км, <18 Вт

QSFP-DD 400G-Metro: <1500 км, <21 Вт

Два пути внедрения когерентной технологии

DCO и встроенный

Дальность передачи и упаковка

Cisco Оптический модуль 400G и дальнейшая дорожная карта 400G

Дорожная карта Ethernet: масштабные приложения 400GbE в 2020 г.

ASIC: скорость продолжает расти (25.6 Тб/с в 2020 г.)

Технология оптических модулей

Размер пакета — поддержание/увеличение плотности портов, снижение энергопотребления — сохранение/увеличение плотности портов, низкая стоимость.

Только унифицированный пакет на стороне клиента для снижения затрат может ускорить индустриализацию приложений оптических модулей 400G.

На следующем рисунке показаны большие преимущества использования модулей QSFP-DD с точки зрения размера.

Тепловые характеристики QSFP-DD

• Мощность рассеивания тепла увеличивается с 3.5 Вт QSFP28 до 20 Вт.
• Усовершенствованная конструкция клетки
• Усовершенствованная конструкция радиатора
• Усовершенствованная технология крепления радиатора

QSFP-DD Улучшенный теплоотвод

1) Улучшенный радиатор, способный справиться с потребляемой мощностью 20 Вт.

2) Совместимость с МСА

3) Адаптация к различным портам QSFP-DD

4) Усовершенствованная конструкция клетки и радиатора

В оборудовании 1U, когда потребляемая мощность оптического модуля составляет 21 Вт, повышение температуры можно контролировать в пределах 25 ℃.

Тенденция развития скорости переключения

• 400G - самая высокая скорость в настоящее время
• Направление развития - более высокая плотность и более высокая скорость.

1. SERDES достигает 100 Гбит/с
2. ASIC достигает 25.6 Тбит/с и 51.2 Тбит/с

Развитие индустрии

1）DSP и когерентная технология позволят

1. 800G, 1T и выше
2. Технология используется не только в DWDM, но и в сером свете.
3. Акцент смещается с производительности на операторские интерфейсы и подключаемые модули.

2) Больше взаимодействия между поставщиками

Повышение эффективности — меньшее энергопотребление при той же пропускной способности

Как видно на рисунке слева, при той же пропускной способности 1 Тбит/с при использовании QSFP-DD энергопотребление составляет 30 Вт, тогда как CFP достигает 240 Вт.

Достижение более высокой плотности 400GbE

Маршрут: QSFP28→QSFP56-DD→QSFP112→QSFP112-DD

800G КСФП-ДД:

Тепловыделение: возможно

100 Гбит/с хорошо протестированы; поверхностное крепление или соединение Flyover опционально

7нм или 5нм; кремниевая оптическая технология продолжает развиваться

Serdes=потребляемая мощность