Un'impresa high-tech specializzata nella ricerca e nello sviluppo di comunicazioni e produzione in fibra ottica.
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Un'impresa high-tech specializzata nella ricerca e nello sviluppo di comunicazioni e produzione in fibra ottica.
Nei data center odierni, la richiesta di larghezza di banda è in costante aumento e, per soddisfare tale richiesta, anche le velocità di rete nei data center stanno aumentando. Questi aumenti di velocità di rete sono dovuti all'evoluzione e allo sviluppo degli switch di rete e dei chip di silicio al loro interno. Negli ultimi 15 anni, abbiamo assistito all'aumento delle velocità di rete principali nei data center da 1 Gb al secondo a 10 Gb, 40 Gb, 25 Gb, 100 Gb, e ora i data center più avanzati stanno implementando reti a 400 Gb. L'elemento fondamentale di queste reti di data center sono gli switch di rete installati. È la velocità di questi switch a determinare la velocità di funzionamento della rete.
Gli switch di rete sono spesso classificati in base alle porte e alla velocità: come accennato in precedenza, uno switch a 32 porte da 100 Gb/s è uno switch di rete con 32 porte, ciascuna in grado di funzionare a 100 Gb/s. Affinché uno switch funzioni, è necessario collegare dei transceiver alle porte dello switch per convertire i segnali elettrici in segnali trasmissibili tramite fibra ottica o cavi in rame. La separazione del transceiver dallo switch è dovuta al fatto che gli operatori dei data center hanno la flessibilità (e il risparmio sui costi) di scegliere il transceiver più appropriato.
Come si può vedere dallo switch di rete sopra, la porta 10G è più piccola della porta 100G (e 40G) in termini di aspetto. Per 1G, 10G e 25G, il transceiver utilizza il packaging SFP ed è più piccolo. Per 40G e 100G, il transceiver ha quattro canali in un package QSFP. Un transceiver 40G combina quattro canali da 10 Gb/s per raggiungere una velocità di 40 Gb/s, mentre un transceiver 100G combina quattro canali da 25 Gb/s.
Come si può vedere dallo switch di rete sopra, la porta 10G è più piccola della porta 100G (e 40G) in termini di aspetto. Per 1G, 10G e 25G, il transceiver utilizza il packaging SFP ed è più piccolo. Per 40G e 100G, il transceiver ha quattro canali in un package QSFP. Un transceiver 40G combina quattro canali da 10 Gb/s per raggiungere una velocità di 40 Gb/s, mentre un transceiver 100G combina quattro canali da 25 Gb/s.
Questa struttura aggregata a quattro canali ha il vantaggio aggiuntivo di consentire a quattro dispositivi che operano sia alla velocità di rete più bassa sia alla velocità aggregata più alta di essere connessi a una singola porta dello switch, ovvero quattro server che operano a 25 G/s possono essere connessi a una singola porta dello switch che opera a 100 G/s.
In genere, i data center selezionano e installano prima gli switch, poi realizzano il cablaggio strutturato e infine collegano i transceiver alla rete tramite patch cord in fibra ottica o patch cord in rame. Tuttavia, in alcuni casi, se gli switch e/o i server di rete sono situati a breve distanza l'uno dall'altro, è possibile utilizzare cavi ottici attivi (AOC) al posto dei patch cord per collegare due transceiver. Un AOC può essere considerato un semplice patch cord LC o MPO in cui il connettore LC o MPO viene sostituito da un "connettore" che svolge la stessa funzione del transceiver. Questi cavi stanno diventando sempre più popolari perché sono molto meno costosi di due transceiver più un patch cord e, sostituendo la connessione ottica con una connessione elettrica, si eliminano i problemi associati alla contaminazione delle estremità dei connettori. Il loro basso costo è dovuto all'utilizzo di efficienti ottiche VCSEL multimodali all'interno del transceiver.
Sono comunemente utilizzati nelle seguenti posizioni all'interno del data center. La prima è l'armadio server, dove fino a 40 server sono collegati a uno switch top-of-rack (TOR). Ogni server dispone di una o due connessioni Ethernet collegate allo switch, dove un AOC può essere utilizzato per il bridging. La seconda area di utilizzo più comune per gli AOC nel data center è l'area di rete principale, che può essere situata nell'area di commutazione spine, leaf o core. Nelle reti odierne, in queste aree è presente un gran numero di switch discreti interconnessi per creare un'ampia struttura di switch: fino a metà delle porte dello switch viene utilizzata per le interconnessioni nella struttura. Queste interconnessioni sono solitamente implementate utilizzando gli AOC. In alcuni data center, la struttura di switch può occupare più armadi o persino un'intera fila nel data center. Gli AOC possono essere utilizzati anche in connessioni a lunga distanza, con una distanza massima teorica di applicazione fino a 100 metri.
Tutti gli AOC presentano in genere le stesse proprietà ottiche con VCSEL multimodali, trasmettendo a 10 Gb/s o 25 Gb/s. L'AOC a 10 Gb/s presenta una coppia di canali di trasmissione e ricezione all'interno del transceiver, che distribuisce fibra multimodale duplex, mentre l'AOC a 40 Gb/s contiene quattro coppie di canali di trasmissione e ricezione, che distribuiscono 8 fibre multimodali. La stessa configurazione duplex e a 8 fibre viene utilizzata anche negli AOC a 25 Gb/s e 100 Gb/s, dove la velocità a 100 Gb/s presenta quattro coppie di canali a 25 Gb/s.
A 400 Gb/s, la situazione è un po' più complicata. Utilizza 8 canali da 25 Gb/s per raggiungere i 200 Gb/s e utilizza la codifica PAM-4 per raddoppiare la velocità di linea, portando la velocità effettiva da 200 Gb/s a 400 Gb/s. Utilizzando il packaging OSFP, anche il fattore di forma aumenta e il numero di fibre ottiche aumenta a 16. A causa della complessità della codifica e della velocità del canale, anche la distanza di trasmissione scende a un massimo di 30 m.
