Typische Szenarien für 400G-Netzwerke – Ein detaillierter Einblick in die Anwendungsszenarien

Da der rasante Anstieg des Internetverkehrs und der Bedarf an Konnektivität in fast allen Bereichen um uns herum den Bedarf an immer schnelleren Datenübertragungsgeschwindigkeiten erzwungen hat, ist die Einführung der 400G-Lösung ein entscheidender Schritt. Die Implementierung einer neuen Lösung ist jedoch immer eine schwierige Aufgabe. Das ist auch bei 400G der Fall. In diesem Beitrag gehen wir einen Schritt weiter und werfen einen detaillierten Blick auf die Anwendungsszenarien für 400G-Verbindungen. Sie umfassen:

• Rechenzentrumsvernetzung

• Integriertes Metro-Trägernetze

Um ein besseres Verständnis zu entwickeln, werden wir die Szenarien auf der Grundlage der Zielsetzung des Szenarios und verschiedener Aspekte, die durch die Implementierung einer 400G-Lösung angesprochen werden, weiter aufschlüsseln.

Rechenzentrumsnetzwerke

Gründe für die Entwicklung der 400G-Optik in Rechenzentren

Der Boom des Ost-West-Verkehrs ist einer der Hauptgründe für den Bedarf an optischen 400G-Modulen. TDie bestehenden Rechenzentren können in traditionelle und Cloud-Rechenzentren unterteilt werden, wobei die traditionellen Rechenzentren den Nord-Süd-Verkehr verwalten, während die Cloud-Rechenzentren den Ost-West-Verkehr verwalten. Dies ist einer der Hauptgründe dafür, dass die traditionellen Rechenzentren in rasantem Tempo durch Cloud-Datentechnologien ersetzt werden.

Ein weiterer wichtiger Unterschied zwischen den beiden ist die Verwendung von optischen Modulen. Herkömmliche DCs verwenden optische 10G-Low-Speed-Module. Im Gegensatz dazu sind optische 100G-Hochgeschwindigkeitsmodule der Mechanismus für Cloud-DCs. Ein weiterer erwähnenswerter Grund ist, dass die Dienste, die in erster Linie Cloud-DCs nutzen, diejenigen sind, die den höchsten Datenübertragungsbedarf haben, wie maschinelles Lernen und KI. Ein erhöhter Ost-West-Verkehr erfordert eine verstärkte Nutzung von optischen Modulen über einen einzelnen Server.

Punkt-zu-Punkt-Verbindungen

Im Folgenden werden einige Anwendungsfälle für Kommunikationsdienstleister (CSPs) beschrieben, die ihre bestehenden IP-optischen Netzwerke auf 400G aufrüsten möchten. Die Abbildung zeigt die Art der Verbindung, bei der kohärente 400G-Optik in den Routern für Punkt-zu-Punkt-Verbindungen wie Data Center Interconnects verwendet wird. Im günstigsten Fall werden CSPs steckbare 400G-Optiken in 400GE-Router-Ports verwenden, so dass keine Zwischenregeneration erforderlich ist. 400ZR-Optik kann für Verbindungen bis zu 120 km und 400ZR+ für Verbindungen bis zu 500-750 km verwendet werden. Diese Punkt-zu-Punkt-Verbindungen können von Kabelbetreibern, Mobilfunknetzbetreibern usw. auch in einer breiteren Palette von Anwendungen eingesetzt werden.

Integrierte Metro-Trägernetze

Gründe für optische 400G-Lösungen in integrierten Metro-Trägernetzen

Die rasche Zunahme der Zahl der über Breitband angebotenen Dienste macht optische 400G-Lösungen zur idealen Lösung für die Aggregation.

Die Einführung von mobilen Breitbanddiensten, 4K- und hochauflösenden Videos, dem Internet der Dinge und dem Internet der Fahrzeuge (IoV) hat die Messlatte für jeden wichtigen Leistungsindikator für die Trägernetze höher gelegt. Dies liegt daran, dass die Kombination von niedrigen Latenzzeiten mit ultrahoher Bandbreite, Multi-Lane-Architektur und verbesserter Zuverlässigkeit für 100G-Verbindungsnetze eine zu große Herausforderung darstellt. Aus diesem Grund haben optische 400G-Lösungen so viel Aufmerksamkeit erlangt.

Worauf zielen die integrierten Metro-Trägernetze ab?

Die Anforderungen an Leistung und Zuverlässigkeit sind bei den Trägernetzen im Vergleich zu den Rechenzentren sehr hoch angesetzt. Das liegt daran, dass sie auf niedrigere Übertragungskosten, höhere Zuverlässigkeit und Langstreckenübertragungen abzielen. Während Rechenzentren eine Verbindung zwischen 80 m und 2 km benötigen, liegen die Anforderungen an ein Trägernetz zwischen 10 und 80 km.

Ein Carrier-Trägernetz verfügt über die gleichen Methoden, die auch für Rechenzentren zur Verfügung stehen, um die gewünschten Ziele zu erreichen. Dazu gehören die Erhöhung der Baudrate, die Senkung der Übertragungskosten durch die Verwendung von Modulation höherer Ordnung und die Verwendung von mehr Lanes. Da diese Szenarien bereits behandelt wurden, werden wir nun einen Blick auf die Verwendung des leistungsfähigeren LAN Wavelength Division Multiplexing (WDM) werfen.

Fazit

400G-Netze sowie optische Lösungen ersetzen mit jedem Tag mehr die bestehenden Systeme. Wir sollten keinen Zweifel daran haben, dass dies in den kommenden Tagen die neue Norm sein wird. Es gibt eine Reihe von Problemen, sowohl bei den Spezifikationen als auch bei der Implementierung. In diesem Artikel werfen wir einen tieferen Blick auf die Anwendungsszenarien optischer 400G-Lösungen und die Vorteile, die sie für Rechenzentrumsnetze und integrierte Metro-Trägernetze bieten. Mit der zunehmenden Anzahl von Diensten über Breitband werden optische 400G-Lösungen die Branche sicherlich im Sturm erobern.