شرکتی با فناوری پیشرفته و متخصص در تحقیق و توسعه ارتباطات فیبر نوری و تولید.
زبان
شرکتی با فناوری پیشرفته و متخصص در تحقیق و توسعه ارتباطات فیبر نوری و تولید.
در مراکز داده امروزی، تقاضا برای پهنای باند دائماً در حال افزایش است و برای برآوردن این تقاضاها، سرعت شبکه در مراکز داده نیز در حال افزایش است. این افزایش سرعت شبکه به دلیل تکامل و توسعه سوئیچهای شبکه و تراشههای سیلیکونی درون آنها است. در طول 15 سال گذشته، شاهد افزایش سرعت اصلی شبکه در مراکز داده از 1 گیگابایت در ثانیه به 10G، 40G، 25G، 100G بودهایم و اکنون پیشرفتهترین مراکز داده در حال استقرار شبکههای 400G هستند. بلوک سازنده اصلی این شبکههای مرکز داده، سوئیچهای شبکه مستقر شده هستند. سرعت این سوئیچها است که سرعت عملکرد شبکه را تعیین میکند.
سوئیچهای شبکه اغلب بر اساس پورتها و سرعت طبقهبندی میشوند - همانطور که در بالا ذکر شد، یک سوئیچ ۳۲ پورت ۱۰۰ گیگابیت بر ثانیه، یک سوئیچ شبکه با ۳۲ پورت است که هر کدام قادر به کار با سرعت ۱۰۰ گیگابیت بر ثانیه هستند. برای اینکه یک سوئیچ کار کند، فرستنده-گیرندهها باید به پورتهای سوئیچ متصل شوند تا سیگنالهای الکتریکی موجود در سوئیچ را به سیگنالهایی تبدیل کنند که میتوانند از طریق کابلهای فیبر نوری یا مسی منتقل شوند. دلیل جداسازی فرستنده-گیرنده از سوئیچ، انعطافپذیری (و صرفهجویی در هزینه) برای اپراتورهای مرکز داده است تا مناسبترین فرستنده-گیرنده را انتخاب کنند.
همانطور که از سوئیچ شبکه بالا مشاهده میشود، پورت 10G از نظر ظاهری کوچکتر از پورت 100G (و 40G) است. برای 1G، 10G و 25G، فرستنده-گیرنده از بستهبندی SFP استفاده میکند و از نظر شکل کوچکتر است. برای 40G و 100G، فرستنده-گیرنده دارای چهار کانال در یک بسته QSFP است. یک فرستنده-گیرنده 40G چهار کانال 10Gb/s را برای دستیابی به سرعت 40Gb/s ترکیب میکند و یک فرستنده-گیرنده 100G چهار کانال 25Gb/s را ترکیب میکند.
همانطور که از سوئیچ شبکه بالا مشاهده میشود، پورت 10G از نظر ظاهری کوچکتر از پورت 100G (و 40G) است. برای 1G، 10G و 25G، فرستنده-گیرنده از بستهبندی SFP استفاده میکند و از نظر شکل کوچکتر است. برای 40G و 100G، فرستنده-گیرنده دارای چهار کانال در یک بسته QSFP است. یک فرستنده-گیرنده 40G چهار کانال 10Gb/s را برای دستیابی به سرعت 40Gb/s ترکیب میکند و یک فرستنده-گیرنده 100G چهار کانال 25Gb/s را ترکیب میکند.
این ساختار تجمیعشدهی چهار کاناله، مزیت دیگری نیز دارد و آن این است که به چهار دستگاه که هم با سرعت شبکهی پایینتر و هم با سرعت تجمیع بالاتر کار میکنند، اجازه میدهد تا به یک پورت سوئیچ واحد متصل شوند - یعنی چهار سرور که با سرعت ۲۵ گیگابیت بر ثانیه کار میکنند، میتوانند به یک پورت سوئیچ واحد که با سرعت ۱۰۰ گیگابیت بر ثانیه کار میکند، متصل شوند.
مراکز داده معمولاً ابتدا سوئیچها را انتخاب و نصب میکنند، سپس کابلکشی ساختاریافته انجام میدهند و در نهایت فرستنده-گیرندهها را از طریق پچ کوردهای فیبر نوری یا پچ کوردهای مسی به شبکه متصل میکنند. با این حال، در برخی موارد، اگر سوئیچهای شبکه و/یا سرورها نزدیک به یکدیگر قرار داشته باشند، میتوان به جای استفاده از پچ کورد برای اتصال دو فرستنده-گیرنده، از کابلهای نوری فعال (AOC) استفاده کرد. یک AOC را میتوان به عنوان یک پچ کورد ساده LC یا MPO در نظر گرفت که در آن کانکتور LC یا MPO با یک "کانکتور" که عملکرد فرستنده-گیرنده را دارد جایگزین میشود. آنها به طور فزایندهای محبوب میشوند زیرا بسیار ارزانتر از دو فرستنده-گیرنده به علاوه یک پچ کورد هستند و هنگامی که اتصال نوری با یک اتصال الکتریکی جایگزین میشود، مشکلات مربوط به آلودگی انتهای کانکتور از بین میرود. هزینه پایین آنها به دلیل استفاده از اپتیکهای VCSEL چند حالته کارآمد در داخل فرستنده-گیرنده است.
آنها معمولاً در مکانهای زیر در مرکز داده استفاده میشوند. اولین مورد، کابینت سرور است که در آن تا 40 سرور به یک سوئیچ بالای رک (TOR) متصل هستند. هر سرور یک یا دو اتصال اترنت متصل به سوئیچ دارد که در آن میتوان از یک AOC برای پل زدن استفاده کرد. دومین منطقه رایج استفاده از AOCها در مرکز داده، منطقه اصلی شبکه است که میتواند در ناحیه سوئیچینگ ستون فقرات، برگ یا هسته قرار گیرد. در شبکههای امروزی، در این مناطق، تعداد زیادی سوئیچ گسسته وجود دارد که برای ایجاد یک ساختار سوئیچ بزرگ به هم متصل شدهاند - تا نیمی از پورتهای سوئیچ برای اتصالات داخلی در ساختار استفاده میشوند. این اتصالات داخلی معمولاً با استفاده از AOCها پیادهسازی میشوند. در برخی از مراکز داده، ساختار سوئیچ میتواند چندین کابینت یا حتی یک ردیف کامل در مرکز داده را اشغال کند. AOCها همچنین میتوانند در اتصالات با مسافت طولانیتر، با حداکثر فاصله کاربردی نظری تا 100 متر، استفاده شوند.
همه AOCها معمولاً خواص نوری یکسانی با VCSELهای چندحالته دارند و با سرعت 10 گیگابیت بر ثانیه یا 25 گیگابیت بر ثانیه انتقال میدهند. AOC با سرعت 10 گیگابیت بر ثانیه دارای یک جفت کانال ارسال و دریافت در داخل فرستنده-گیرنده است که از فیبر چندحالته دوطرفه استفاده میکند، در حالی که AOC با سرعت 40 گیگابیت بر ثانیه شامل چهار جفت کانال ارسال و دریافت است که از 8 فیبر چندحالته استفاده میکند. همین پیکربندی دوطرفه و 8 فیبر در AOCهای 25 گیگابیت بر ثانیه و 100 گیگابیت بر ثانیه نیز استفاده میشود، که در آن 100 گیگابیت بر ثانیه دارای چهار جفت کانال 25 گیگابیت بر ثانیه است.
در سرعت ۴۰۰ گیگابیت بر ثانیه، وضعیت کمی پیچیدهتر است. این سیستم از ۸ کانال ۲۵ گیگابیت بر ثانیه برای رسیدن به سرعت ۲۰۰ گیگابیت بر ثانیه استفاده میکند و از کدگذاری PAM-4 برای دو برابر کردن سرعت خط استفاده میکند و سرعت مؤثر را از ۲۰۰ گیگابیت بر ثانیه به ۴۰۰ گیگابیت بر ثانیه افزایش میدهد. وقتی از بستهبندی OSFP استفاده میکند، ضریب شکل نیز بزرگتر میشود و تعداد فیبرهای نوری به ۱۶ افزایش مییابد. به دلیل پیچیدگی کدگذاری و سرعت کانال، فاصله انتقال آن نیز به حداکثر ۳۰ متر کاهش مییابد.
