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Trend del cablaggio in fibra ottica 400G per data center

Aggiornato il 30 Gen 2023 by
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I data center stanno sperimentando larghezza di banda e una velocità sempre più elevate a causa della massiccia richiesta di carichi di lavoro ad alta capacità e dell'aggiornamento delle infrastrutture dei data center. Il cablaggio in fibra ottica, grazie alle sue caratteristiche di elevata larghezza di banda, lunga distanza di trasmissione e flessibilità, è ampiamente riconosciuto come la principale soluzione di cablaggio nei data center. Poiché i grandi data center si stanno preparando all'implementazione del 400G, il cablaggio in fibra ottica 400G sta diventando un trend inevitabile.

 

Elementi chiave del cablaggio in fibra ottica 400G nei data center

Il passaggio a una maggiore velocità nei data center è un processo graduale. L'implementazione del cablaggio in fibra ottica 400G è influenzata da molti fattori.

Aggiornamento del data center

I data center odierni hanno visto diverse generazioni di aggiornamenti di velocità, da 10G bps a 100Gbps/200Gbps e 400Gbps. Poiché i data center crescono di dimensioni e le apparecchiature cambiano nel tempo, il vecchio sistema di cablaggio non è più adatto ai nuovi requisiti dei data center. I cavi ottici devono essere in grado di supportare la trasmissione di collegamenti da 400G a 400G o da 400G a 100G/200G, collegando ogni server e switch.

400G Data Center Upgrade

Un sistema data center vecchio significa prestazioni di rete peggiori. Soprattutto per i data center con apparecchiature e sistemi di cablaggio funzionanti da 4 anni o più, si suggerisce di sostituire i componenti dell'intero sistema per ottenere migliori prestazioni a lungo termine.

Evoluzione degli standard IEEE e ANSI/TIA

Per far fronte alla crescita esplosiva della larghezza di banda, i gruppi di lavoro degli standard IEEE802.3 e ANSI/TIA hanno lavorato per aggiornare gli standard Ethernet cablati, di cui il primo spinge i confini di Ethernet verso nuove applicazioni e il secondo ridefinisce gli standard di cablaggio.

Nel 2017, l'IEEE ha completato lo standard 802.3bs per il 400G, che ha definito gli standard 400G che coprono la fibra ottica multimodale e monomodale da 70m a 10km, come mostrato nel grafico sottostante. Anche il gruppo ANSI/TIA sviluppa e aggiorna lo standard di cablaggio per supportare gli standard IEEE per le applicazioni Ethernet 400G. Entrambi i gruppi di lavoro contribuiscono a standardizzare il sistema di cablaggio in fibra ottica e a creare collegamenti ottimizzati ed economici per le applicazioni 400G.

IEEE Standard Tipo di fibra Lunghezza del collegamento
400GBASE-SR16 MMF 100m
400GBASE-SR8 MMF 100m
400GBASE-DR4 SMF 500m
400GBASE-FR8 SMF 2km
400GBASE-LR8 SMF 10km

Innovazione nella tecnologia ottica

Con l'aumento della necessità di velocità ed efficienza maggiori, la tecnologia ottica continua a progredire. Lo standard IEEE 400G prevede l'uso di fibra multimodale e monomodale, anche se la fibra monomodale è considerata il tipo di supporto di trasmissione principale nei data center hyperscale per la sua maggiore distanza di trasmissione. Viene introdotto il cavo in fibra multimodale OM5. A differenza delle fibre multimodali tradizionali che funzionano a una sola lunghezza d'onda, OM5 è nota come fibra multimodale a banda larga per supportare più lunghezze d'onda. Inoltre, PAM4 è un'altra innovazione per raddoppiare la velocità di trasmissione e aumentare la capacità del collegamento in fibra. Queste innovazioni sono accettate dagli standard IEEE, ANSI/TIA e MSA, aprendo la strada all'aggiornamento alle applicazioni 400G.

 

Cablaggio fibra ottica 400G : Trend e caratteristiche

Grazie alla necessità di aggiornare i data center, alla maturità degli standard 400G e allo sviluppo della tecnologia ottica, il cablaggio in fibra ottica 400G è in aumento.

Collegamenti in fibra ad alta densità

A causa della rapida crescita dei dati nelle implementazioni 5G e IoT, la domanda di capacità dei data center sta aumentando più che mai; ciò significa che la quantità di apparecchiature è in aumento. La maggiore larghezza di banda spinge le apparecchiature e i sistemi di cablaggio dei data center a migliorare l'efficienza e le prestazioni per mantenere i data center competitivi. Oggi le dorsali in fibra nei data center utilizzano più fili che mai. Sono necessarie soluzioni di cablaggio in fibra ottica ad alta densità. Esistono diverse soluzioni che gli operatori dei data center possono adottare, ad esempio i gruppi di fibre breakout e gli strumenti di gestione dei cavi, che contribuiscono a eliminare le sfide per le implementazioni di cablaggio in fibra ad alta densità 400G nei data center.

Nuovi rivestimenti e design

La tecnologia tradizionale dei cavi in fibra ottica a nastro standard impiega 12 fili in una striscia. Poiché sono necessari più fili per le connessioni all'interno di un data center e tra data center, il problema principale è come distribuire il cablaggio in fibra con un numero maggiore di fibre senza aumentare l'ingombro del cablaggio. Alcuni produttori di cavi hanno sviluppato una struttura a nastro arrotolabile e una fibra da 200 micron, raddoppiando il numero di fibre e mantenendo le stesse dimensioni dei cavi tradizionali.

400G Cable New Packaging

Una nuova innovazione nel confezionamento dei cavi bilancia i costi e le prestazioni, rendendo disponibile il cablaggio dei data center hyperscale in spazi limitati.

Connettori a fattore di forma ridotto

Il mercato 400G introduce una nuova categoria di connettori denominata "very small form factor connectors" (VSFFC), come i connettori SN e MDC. Prendendo come esempio i MDC duplex, essi offrono una densità di cablaggio della fibra 3 volte superiore a quella dei connettori LC duplex. La combinazione di un cavo SMF da MDC a LC e di un adattatore in fibra MDC consente di realizzare soluzioni di interconnessione da 400G a 400G per il cablaggio delle dorsali dei data center

L'implementazione di una soluzione di cablaggio ad alta densità è una tendenza inevitabile, mentre questi connettori di piccolo formato fungono da piattaforma a prova di futuro ed economicamente vantaggiosa. Con la crescita dei dati nei data center, il cablaggio in fibra ottica con connettori di piccole dimensioni migliorerà notevolmente l'efficienza e la scalabilità dei data center.

MDC Connector for 400G Cabling

 

La strada verso il 400G e oltre

Il 400Gbps è diventato una realtà, anche se attualmente occupano un piccolo mercato e non sono ampiamente diffusi nel settore, l'adozione massiccia dei 400Gbps nei data center è in aumento nei prossimi anni.

Con lo sviluppo dell'innovazione tecnologica, la pressione che i data center hyperscale devono affrontare non diminuirà, ma richiederà agli operatori dei data center di adottare soluzioni di cablaggio a prova di futuro per far fronte alle crescenti esigenze. I produttori stanno sviluppando soluzioni di cablaggio che supportano velocità di trasmissione dati fino a 800 Gbps e addirittura 1.6 Tbps. L'era degli 800Gbps e degli 1.6Tbps non sarà lontana quando i clienti di diversi settori sceglieranno i 400Gbps per affrontare le sfide della rete.

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