مؤسسة ذات تقنية عالية متخصصة في البحث والتطوير في مجال اتصالات وتصنيع الألياف الضوئية.
لغة
مؤسسة ذات تقنية عالية متخصصة في البحث والتطوير في مجال اتصالات وتصنيع الألياف الضوئية.
في مراكز البيانات اليوم، يتزايد الطلب على عرض النطاق الترددي باستمرار، ولتلبية هذه الاحتياجات، تزداد سرعات الشبكات في مراكز البيانات أيضًا. تُعزى هذه الزيادة في سرعات الشبكات إلى تطور مُبدِّلات الشبكة ورقائق السيليكون المُدمجة فيها. على مدار الخمسة عشر عامًا الماضية، شهدنا ارتفاعًا في سرعات الشبكات الرئيسية في مراكز البيانات من 1 جيجابايت في الثانية إلى 10 جيجابايت، و40 جيجابايت، و25 جيجابايت، و100 جيجابايت، والآن تُطبِّق أحدث مراكز البيانات شبكات بسرعة 400 جيجابايت. تُشكِّل مُبدِّلات الشبكة المُستخدمة حجر الأساس في شبكات مراكز البيانات هذه، حيث تُحدِّد سرعة هذه المُبدِّلات سرعة عمل الشبكة.
غالبًا ما تُصنف مفاتيح الشبكة حسب المنافذ والسرعة - كما ذكرنا سابقًا، مفتاح 100 جيجابت/ثانية ذو 32 منفذًا هو مفتاح شبكة مزود بـ 32 منفذًا، كل منها قادر على العمل بسرعة 100 جيجابت/ثانية. لكي يعمل المفتاح، يجب توصيل أجهزة الإرسال والاستقبال بمنافذ المفتاح لتحويل الإشارات الكهربائية فيه إلى إشارات يمكن نقلها عبر الألياف الضوئية أو كابلات النحاس. والسبب في فصل جهاز الإرسال والاستقبال عن المفتاح هو منح مشغلي مراكز البيانات المرونة (وتوفير التكاليف) لاختيار جهاز الإرسال والاستقبال الأنسب.
كما يتضح من مُبدِّل الشبكة أعلاه، فإن منفذ 10G أصغر حجمًا من منفذ 100G (و40G) من حيث المظهر. بالنسبة لسرعات 1G و10G و25G، يستخدم جهاز الإرسال والاستقبال تغليف SFP ويكون أصغر حجمًا. أما بالنسبة لسرعات 40G و100G، فيحتوي جهاز الإرسال والاستقبال على أربع قنوات في حزمة QSFP. يجمع جهاز الإرسال والاستقبال 40G أربع قنوات بسرعة 10Gb/s لتحقيق سرعة 40Gb/s، بينما يجمع جهاز الإرسال والاستقبال 100G أربع قنوات بسرعة 25Gb/s.
كما يتضح من مُبدِّل الشبكة أعلاه، فإن منفذ 10G أصغر حجمًا من منفذ 100G (و40G) من حيث المظهر. بالنسبة لسرعات 1G و10G و25G، يستخدم جهاز الإرسال والاستقبال تغليف SFP ويكون أصغر حجمًا. أما بالنسبة لسرعات 40G و100G، فيحتوي جهاز الإرسال والاستقبال على أربع قنوات في حزمة QSFP. يجمع جهاز الإرسال والاستقبال 40G أربع قنوات بسرعة 10Gb/s لتحقيق سرعة 40Gb/s، بينما يجمع جهاز الإرسال والاستقبال 100G أربع قنوات بسرعة 25Gb/s.
يتمتع هذا الهيكل المجمع ذو الأربع قنوات بميزة إضافية تتمثل في السماح لأربعة أجهزة تعمل بسرعة شبكة منخفضة وسرعة مجمعة أعلى بالاتصال بمنفذ تبديل واحد - أي أنه يمكن توصيل أربعة خوادم تعمل بسرعة 25 جيجابت في الثانية بمنفذ تبديل واحد يعمل بسرعة 100 جيجابت في الثانية.
عادةً ما تختار مراكز البيانات المفاتيح وتُركّبها أولًا، ثم تُجري الكابلات الهيكلية، وأخيرًا تُوصّل أجهزة الإرسال والاستقبال بالشبكة عبر أسلاك توصيل الألياف الضوئية أو أسلاك التوصيل النحاسية. مع ذلك، في بعض الحالات، إذا كانت مفاتيح الشبكة و/أو الخوادم قريبة من بعضها البعض، يُمكن استخدام الكابلات الضوئية النشطة (AOCs) بدلًا من استخدام أسلاك التوصيل لتوصيل جهازي إرسال واستقبال. يُمكن اعتبار كابل AOC ككابل توصيل LC أو MPO بسيط، حيث يُستبدل موصل LC أو MPO بـ"موصل" يقوم بوظيفة جهاز الإرسال والاستقبال. تزداد شعبية هذه الكابلات نظرًا لانخفاض تكلفتها مقارنةً بجهازي إرسال واستقبال وكابل توصيل واحد، وعند استبدال التوصيل الضوئي بوصلة كهربائية، يتم التخلص من مشاكل تلوث واجهة الموصل. ويعود انخفاض تكلفتها إلى استخدام بصريات VCSEL متعددة الأوضاع فعّالة داخل جهاز الإرسال والاستقبال.
تُستخدم عادةً في المواقع التالية في مركز البيانات. الأول هو خزانة الخادم، حيث يتم توصيل ما يصل إلى 40 خادمًا بمفتاح أعلى الرف (TOR). يحتوي كل خادم على اتصال إيثرنت واحد أو اتصالين متصلين بالمفتاح، حيث يمكن استخدام AOC للربط. ثاني أكثر مناطق الاستخدام شيوعًا لـ AOCs في مركز البيانات هي منطقة الشبكة الرئيسية، والتي يمكن أن توجد في منطقة التبديل الرئيسية أو الورقية أو الأساسية. في شبكات اليوم، يوجد في هذه المناطق عدد كبير من المفاتيح المنفصلة المترابطة لإنشاء نسيج تبديل كبير - يتم استخدام ما يصل إلى نصف المنافذ الموجودة على المفتاح للتوصيلات في النسيج. يتم تنفيذ هذه التوصيلات عادةً باستخدام AOCs. في بعض مراكز البيانات، يمكن أن يشغل نسيج التبديل خزانات متعددة أو حتى صفًا كاملاً في مركز البيانات. يمكن أيضًا استخدام AOCs في الاتصالات لمسافات أطول، مع مسافة تطبيق قصوى نظرية تصل إلى 100 متر.
عادةً ما تتمتع جميع أجهزة AOC بنفس الخصائص البصرية مع أجهزة VCSEL متعددة الأوضاع، حيث ترسل بسرعة 10 جيجابت/ثانية أو 25 جيجابت/ثانية. تحتوي أجهزة AOC بسرعة 10 جيجابت/ثانية على زوج من قنوات الإرسال والاستقبال داخل جهاز الإرسال والاستقبال، وتنشر أليافًا متعددة الأوضاع ثنائية الاتجاه، بينما تحتوي أجهزة AOC بسرعة 40 جيجابت/ثانية على أربعة أزواج من قنوات الإرسال والاستقبال، وتنشر ثمانية ألياف متعددة الأوضاع. ويُستخدم تكوين الألياف المزدوجة والثمانية نفسه أيضًا في أجهزة AOC بسرعة 25 جيجابت/ثانية و100 جيجابت/ثانية، حيث تحتوي أجهزة 100 جيجابت/ثانية على أربعة أزواج من قنوات 25 جيجابت/ثانية.
عند سرعة 400 جيجابت/ثانية، يصبح الوضع أكثر تعقيدًا. فهو ينشر 8 قنوات بسرعة 25 جيجابت/ثانية للوصول إلى سرعة 200 جيجابت/ثانية، ويستخدم ترميز PAM-4 لمضاعفة سرعة الخط، مما يزيد السرعة الفعالة من 200 جيجابت/ثانية إلى 400 جيجابت/ثانية. وعند استخدام تغليف OSFP، يزداد عامل الشكل ويزداد عدد الألياف الضوئية إلى 16. ونظرًا لتعقيد الترميز وسرعة القناة، تنخفض مسافة الإرسال إلى 30 مترًا كحد أقصى.
