Una empresa de alta tecnología especializada en la investigación y el desarrollo de comunicaciones y fabricación de fibra óptica.
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Una empresa de alta tecnología especializada en la investigación y el desarrollo de comunicaciones y fabricación de fibra óptica.
En los centros de datos actuales, la demanda de ancho de banda aumenta constantemente y, para satisfacerla, también aumenta la velocidad de la red. Este aumento se debe a la evolución y el desarrollo de los conmutadores de red y los chips de silicio que los componen. En los últimos 15 años, hemos visto cómo la velocidad de la red principal en los centros de datos ha aumentado de 1 Gb/s a 10 Gb, 40 Gb, 25 Gb y 100 Gb, y ahora los centros de datos más avanzados están implementando redes de 400 Gb. El componente básico de estas redes de centros de datos son los conmutadores de red implementados. La velocidad de estos conmutadores determina la velocidad de funcionamiento de la red.
Los conmutadores de red suelen clasificarse por puertos y velocidad. Como se mencionó anteriormente, un conmutador de 32 puertos de 100 Gb/s es un conmutador de red con 32 puertos, cada uno capaz de operar a 100 Gb/s. Para que un conmutador funcione, es necesario conectar transceptores a sus puertos para convertir las señales eléctricas en señales que puedan transmitirse por fibra óptica o cables de cobre. La razón para separar el transceptor del conmutador es brindar a los operadores de centros de datos la flexibilidad (y el ahorro de costos) para elegir el transceptor más adecuado.
Como se puede observar en el conmutador de red anterior, el puerto 10G es más pequeño que el puerto 100G (y 40G) en cuanto a su diseño. Para 1G, 10G y 25G, el transceptor utiliza encapsulado SFP y es más pequeño. Para 40G y 100G, el transceptor tiene cuatro canales en un encapsulado QSFP. Un transceptor 40G combina cuatro canales de 10Gb/s para alcanzar una velocidad de 40Gb/s, y un transceptor 100G combina cuatro canales de 25Gb/s.
Como se puede observar en el conmutador de red anterior, el puerto 10G es más pequeño que el puerto 100G (y 40G) en cuanto a su diseño. Para 1G, 10G y 25G, el transceptor utiliza encapsulado SFP y es más pequeño. Para 40G y 100G, el transceptor tiene cuatro canales en un encapsulado QSFP. Un transceptor 40G combina cuatro canales de 10Gb/s para alcanzar una velocidad de 40Gb/s, y un transceptor 100G combina cuatro canales de 25Gb/s.
Esta estructura agregada de cuatro canales tiene la ventaja adicional de permitir que cuatro dispositivos que operan a la velocidad de red más baja y a la velocidad agregada más alta se conecten a un solo puerto de conmutador, es decir, cuatro servidores que operan a 25 G/s se pueden conectar a un solo puerto de conmutador que opera a 100 G/s.
Los centros de datos suelen seleccionar e instalar primero los conmutadores, luego el cableado estructurado y, finalmente, conectar los transceptores a la red mediante latiguillos de fibra óptica o de cobre. Sin embargo, en algunos casos, si los conmutadores o servidores de red están ubicados cerca, se pueden implementar cables ópticos activos (AOC) en lugar de usar latiguillos para conectar dos transceptores. Un AOC puede considerarse como un simple latiguillo LC o MPO donde el conector LC o MPO se reemplaza por un "conector" que tiene la funcionalidad del transceptor. Su popularidad es cada vez mayor porque son mucho más económicos que dos transceptores más un latiguillo, y al reemplazar la conexión óptica por una conexión eléctrica, se eliminan los problemas asociados con la contaminación de las caras terminales del conector. Su bajo costo se debe al uso de óptica VCSEL multimodo eficiente dentro del transceptor.
Se utilizan comúnmente en las siguientes ubicaciones del centro de datos. La primera es el armario de servidores, donde se conectan hasta 40 servidores a un conmutador de la parte superior del rack (TOR). Cada servidor tiene una o dos conexiones Ethernet conectadas al conmutador, donde se puede utilizar un AOC para la conexión en puente. La segunda área de uso más común para los AOC en el centro de datos es el área de red principal, que puede ubicarse en el área de conmutación de la espina dorsal, la hoja o el núcleo. En las redes actuales, en estas áreas, hay una gran cantidad de conmutadores discretos que se interconectan para crear una gran estructura de conmutación: hasta la mitad de los puertos del conmutador se utilizan para interconexiones en la estructura. Estas interconexiones suelen implementarse mediante AOC. En algunos centros de datos, la estructura de conmutación puede ocupar varios armarios o incluso una fila completa en el centro de datos. Los AOC también se pueden utilizar en conexiones de mayor distancia, con una distancia de aplicación máxima teórica de hasta 100 metros.
Todos los AOC suelen tener las mismas propiedades ópticas que los VCSEL multimodo, transmitiendo a 10 Gb/s o 25 Gb/s. El AOC de 10 Gb/s cuenta con un par de canales de transmisión y recepción dentro del transceptor, utilizando fibra multimodo dúplex, mientras que el AOC de 40 Gb/s contiene cuatro pares de canales de transmisión y recepción, utilizando ocho fibras multimodo. La misma configuración dúplex y de ocho fibras también se utiliza en los AOC de 25 Gb/s y 100 Gb/s, donde el de 100 Gb/s cuenta con cuatro pares de canales de 25 Gb/s.
A 400 Gb/s, la situación es un poco más compleja. Se implementan 8 canales de 25 Gb/s para alcanzar los 200 Gb/s y se utiliza la codificación PAM-4 para duplicar la velocidad de línea, aumentando la velocidad efectiva de 200 Gb/s a 400 Gb/s. Al utilizar el encapsulado OSFP, el factor de forma también aumenta y el número de fibras ópticas aumenta a 16. Debido a la complejidad de la codificación y la velocidad del canal, la distancia de transmisión también se reduce a un máximo de 30 m.
