زمان تخمینی مطالعه: 7 دقیقه

رشد رایانش ابری و مهم‌تر از همه، توسعه گسترده مراکزداده فرامقیاس، باعث شده‌اند تا شرایط برای پذیرش استانداردهای انتقال بالاتر و پیاده‌سازی شبکه‌های اترنت سریع‌تر هموار شود. به طور خاص، برنامه‌هایی که از هوش‌مصنوعی یا یادگیری ماشین استفاده می‌کنند و رشد فزاینده مشاغل خانگی و اداری باعث شده‌اند تقاضا برای دست‌یابی به پهنای باند بالا به شکل کم سابقه‌ای زیاد شود.

پروتکل اترنت به این نیازهای رو به رشد پاسخ می‌دهد و انتظار می‌رود تا چند وقت دیگر با ظهور شبکه‌های مبتنی بر استاندارد 800 گیگابیت بر ثانیه در مراکزداده روبه‌رو شویم. علاوه بر این، کارگروهای فعال در زمینه توسعه اترنت در حال کار روی نرخ انتقال داده‌ها هستند تا دست‌یابی به شبکه‌های اترنت مبتنی بر سرعت 800 گیگابیت بر ثانیه دور از انتظار نباشد. با این‌حال، 800 گیگابیت بر ثانیه آن چیزی نیست که بزرگان دنیای شبکه و مراکزداده عملکرد خود را محدود به آن کرده باشند. آن‌ها خواهان سرعت‌های به مراتب بالاتری در سال‌های آتی هستند. به طوری که تحقیقات گسترده در ارتباط با دست‌یابی به سرعت اترنت 2/3 ترابیت بر ثانیه تا سال 2025 و 4/6 ترابیت بر ثانیه تا سال 2028 برنامه‌ریزی شده است. در شکل زیر نقشه راه شبکه‌های 200 گیگابیت بر ثانیه تا 10 ترابیت در ثانیه در سال‌های آتی را مشاهده می‌کنید. همان‌گونه که مشاهده می‌کنید ما اکنون در میانه مسیر شبکه‌های 800 گیگابیتی هستیم و انتظار داریم تا یک سال دیگر خبرهای مختلفی در ارتباط با شبکه‌های 6/1 ترابیتی بشنویم.

عبور از فرستنده‌های 400 گیگابیت بر ثانیه به 800 گیگابیت بر ثانیه

با توجه به نیازهای رو به رشد پهنای باند، تقاضا برای فرستنده‌های نوری 800 گیگابیت بر ثانیه به سرعت در حال افزایش است و در سال‌های آینده به روندی اجتناب‌ناپذیر تبدیل خواهد شد. پژوهشگران فعال بازار بر این باور هستند که شبکه‌های 400 گیگابیت بر ثانیه تا سال 2023 میلادی حضور فعالی در دنیای مراکزداده و شبکه خواهند داشت، اما از سال 2025 میلادی شبکه‌های 800 گیگابیتی مورد توجه شرکت‌ها قرار خواهند گرفت. در شرایطی که روند پذیرش شبکه‌های 400 گیگابیتی تا اواسط سال 2020 میلادی تنها مورد توجه مراکزداده بزرگ سازمانی بود و شرکت‌های کوچک‌تر کم‌تر به‌سراغ آن می‌رفتند، اما اکنون حتی شرکت‌های متوسط نیز خواهان پیاده‌سازی چنین شبکه‌هایی هستند. شکل زیر نحوه پذیرش فرستنده گیرنده‌های نوری در بازه زمانی 2020 میلادی تا 2025 میلادی را نشان می‌دهد.

شرکت‌های بزرگ سازنده محصولات شبکه توافق‌نامه‌ای به نام MSA سرنام multi-source agreement دارند و بر مبنای توافق‌نامه فوق دو ماژول OSFP و QSFP-DD را به‌عنوان فرستنده گیرنده‌های قابل استفاده در ارتباط با پیاده‌سازی شبکه‌های 800 گیگابیتی مورد تایید قرار داده‌اند. در ادامه، برخی از مشخصات ویژه این دو ماژول را مورد بررسی قرار می‌دهیم. قبل از آن اجازه دهید به ماژول‌های فیبر 800 گیگابیتی نگاهی داشته باشیم. همان‌گونه که مشاهده می‌کنید کانکتورهای نوری 800 گیگابیتی از مدولاسیون دامنه تربیعی Quadrature Amplitude Modulation سرنام QAM مختلفی استفاده می‌کنند. لازم به توضیح است که QAM به روش انتقال و دریافت داده‌ها اشاره دارد.

کاربردهای تک حالته کانکتورهای800G OSFP بر مبنای فناوری 400 گیگابیت

استاندارد 800GBASE-R یک لایه پایه برای شبکه‌های 800 گیگابیتی تعریف می‌کند. ویژگی‌های فنی استاندارد فوق مبتنی بر خطوط 106.25G فعلی است که در شبکه‌های اترنت 400 گیگابیتی از آن‌ها استفاده می‌شود. برای دست‌یابی به پهنای باند بیشتر، تعداد کل خطوط در زیرلایه‌های کدگذاری فیزیکی (PCS) سرنام Physical Coding Sublayers  از 4 به 8 باید افزایش یابند. به بیان دقیق‌تر، تعداد خطوط باید دو برابر شوند.

800G-DR4: در راه‌حل مذکور، انتقال داده 800 گیگابیت بر ثانیه از طریق چهار کانال انتقال موازی تمام دوبلکس 200 گیگابیتی (خطوط) با کدگذاری PAM4 (4x200G=800G) انجام می‌شود که بردی معادل 1 تا 2 کیلومتر دارد. برای پیاده‌سازی شبکه‌های فوق می‌توان از کانکتورهای 4 x singlemode MDC Duplex یا 4 x singlemode SN Duplex استفاده کرد.

800G-FR4: در این راه‌حل، فرآیند انتقال داده‌ها بر مبنای استاندارد 800 گیگابیت بر ثانیه از طریق چهار کانال انتقال موازی تمام دوبلکس 200 گیگابیت (خطوط) با کدگذاری PAM4 (4x200G=800G) انجام می‌شود. برد مؤثر این راه‌حل نیز 1 تا 2 کیلومتر است. برای پیاده‌سازی شبکه فوق باید از کانکتور تک حالته LC Duplex استفاده کرد.

800G-DR8: در این راه‌حل، انتقال داده 800 گیگابیت بر ثانیه از طریق هشت کانال انتقال 100 گیگابیتی تمام دوبلکس موازی (خطوط) با کدگذاری PAM4 (8x100G=800G) انجام می‌شود. بازه عملیاتی مؤثر این شبکه‌ها در محدوده 1 تا 10 کیلومتر قرار دارد. برای پیاده‌سازی راه‌حل فوق می‌توان از کانکتورهای Singlemode MPO/MTP® 16 SM، Dual SM MPO/MTP® 4+4 OCTO، 4 x singlemode MDC Duplex یا 4 x singlemode SN Duplex استفاده کرد.

علاوه بر این، ویژگی‌های فنی 800G-PSM8 به گونه‌ای طراحی شده‌اند که مصرف انرژی بهینه‌ای دارند. در این راه‌حل، انتقال داده 800 گیگابایت بر ثانیه از طریق هشت کانال انتقال 100 گیگابیتی تمام دوبلکس موازی (خطوط) با کدگذاری PAM4 (8x100G=800G) انجام می شود و تا 100 متر را پوشش می‌دهد. برای پیاده‌سازی راه‌حل فوق می‌توان از کانکتور تک حالته Singlemode MPO/MTP® 16 استفاده کرد.

کاربردهای چند حالته 800G OSFP

800G-SR8: در این راه‌حل، انتقال داده 800 گیگابیت بر ثانیه از طریق هشت کانال انتقال 100 گیگابیتی تمام دوبلکس موازی (خطوط) با کدگذاری PAM4 (8x100G=800G) انجام می‌شود و قادر به پوشش‌دهی تا مسافت 50 متر است. برای پیاده‌سازی راه‌حل فوق می‌توان از کانکتورهای Multimode MPO/MTP® 16 APC 8°، Dual MM MPO/MTP® 4+4 OCTO، 4 x multimode OM5 / OM5 MDC Duplex یا 4 x SN multimode OM5 / OM5 SN Duplex استفاده کرد.

دیگر کانکتورهای در دسترس

تا این بخش از مقاله به شکل اجمالی کاربردهای مختلف را مورد بررسی قرار دادیم و ویژگی‌های فنی کانکتورهای فیبرنوری را مورد بررسی قرار دادیم. همان‌گونه که مشاهده کردید، کانکتورهای LC، کانکتورهای MDC، کانکتورهای SN و کانکتورهای MPO/MTP® به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند که امکان استفاده از آن‌ها برای پیاده‌سازی شبکه‌های 800 گیگابیتی وجود دارد. اکنون، اجازه دهید، کانکتورهای اصلی و پر کاربرد این حوزه را بررسی کنیم.

کانکتور دوبلکس مینیاتوری MDC سرنام Miniature Duplex Connector و کانکتور سنکو نانو SN سرنام Senko Nano فرم فاکتور بسیار کمی دارند و در گروه کانکتورهای ضریب فرم کوچک VSFF سرنام Very Small Form Factor قرار می‌گیرند. بنابراین، کانکتورهای فوق به دلیل ماهیت بسیار فشرده‌ای که دارند، به شکل بهینه از فضای فیزیکی استفاده می‌کنند. هدف از پیاده‌سازی کانکتورهای فوق دست‌یابی به تراکم بیشتر پورت‌ها در مراکزداده است.

کانکتورهای MDC این ظرفیت را دارند که جایگزین کانکتورهای LC-Duplex شوند، زیرا طراحی آن‌ها منطبق با رابط نوری بوده و برای کاربردهای مبتنی بر OSFP، QSFP-DD و SFP-DD توسعه پیدا کرده‌اند. امروزه، تولیدکنندگان بزرگ کابل‌های شبکه به شکل رسمی از کانکتور MDC پشتیبانی می‌کنند.

راه‌حل‌های کابل‌کشی برای شبکه‌های مرکز داده 800 گیگابیتی

راه‌های مختلفی برای آماده‌سازی شبکه‌ها برای پاسخ‌گویی به الزامات مبتنی بر شبکه‌های 400 گیگابیتی و 800 گیگابیتی وجود دارد. یک سامانه کابل‌کشی مرکز داده مقیاس‌پذیر که می‌تواند به‌سرعت و به‌راحتی با نیازهای متغیر سازگار شود، امکان مهاجرت ساده را فراهم می‌کند.

اکنون پرسش مهم این است که نقشه راه فناوری شرکت به چه شکلی ترسیم شده شده است؟ آیا زیرساخت فناوری اطلاعات شما برای نیازهای رو به رشد سرعت آماده است؟ اگر مایل به کسب اطلاعات بیشتر در مورد این موضوع هستید، لطفا با کارشناسان ما تماس بگیرید.

منبع: Rosenberger Website

بخوانید: اولویت با حفاظت از محیط زیست-R&M