Een hightech onderneming die gespecialiseerd is in onderzoek en ontwikkeling van glasvezelcommunicatie en -productie.
Taal
Een hightech onderneming die gespecialiseerd is in onderzoek en ontwikkeling van glasvezelcommunicatie en -productie.
In de huidige datacenters neemt de bandbreedtevraag voortdurend toe. Om aan deze vraag te voldoen, nemen ook de netwerksnelheden in datacenters toe. Deze snelheidsverhogingen zijn te danken aan de evolutie en ontwikkeling van netwerkswitches en de siliciumchips die erin zitten. In de afgelopen 15 jaar hebben we de belangrijkste netwerksnelheden in datacenters zien stijgen van 1 Gb per seconde naar 10G, 40G, 25G en 100G. De meest geavanceerde datacenters implementeren nu 400G-netwerken. De basisbouwsteen van deze datacenternetwerken zijn de geïmplementeerde netwerkswitches. De snelheid van deze switches bepaalt de snelheid waarmee het netwerk functioneert.
Netwerkswitches worden vaak gecategoriseerd op basis van poorten en snelheid. Zoals hierboven vermeld, is een 100 Gb/s-switch met 32 poorten een netwerkswitch met 32 poorten, die elk een snelheid van 100 Gb/s kunnen bereiken. Om een switch te laten werken, moeten transceivers op de poorten van de switch worden aangesloten om de elektrische signalen in de switch om te zetten in signalen die via glasvezel of koperkabels kunnen worden verzonden. De reden om de transceiver van de switch te scheiden, is om datacenterbeheerders de flexibiliteit (en kostenbesparing) te bieden om de meest geschikte transceiver te kiezen.
Zoals te zien is aan de bovenstaande netwerkswitch, is de 10G-poort qua uiterlijk kleiner dan de 100G- (en 40G-)poort. Voor 1G, 10G en 25G maakt de transceiver gebruik van SFP-behuizing en is hij kleiner van vorm. Voor 40G en 100G heeft de transceiver vier kanalen in een QSFP-behuizing. Een 40G-transceiver combineert vier 10 Gb/s-kanalen om een snelheid van 40 Gb/s te bereiken, en een 100G-transceiver combineert vier 25 Gb/s-kanalen.
Zoals te zien is aan de bovenstaande netwerkswitch, is de 10G-poort qua uiterlijk kleiner dan de 100G- (en 40G-)poort. Voor 1G, 10G en 25G maakt de transceiver gebruik van SFP-behuizing en is hij kleiner van vorm. Voor 40G en 100G heeft de transceiver vier kanalen in een QSFP-behuizing. Een 40G-transceiver combineert vier 10 Gb/s-kanalen om een snelheid van 40 Gb/s te bereiken, en een 100G-transceiver combineert vier 25 Gb/s-kanalen.
Deze geaggregeerde structuur met vier kanalen heeft als bijkomend voordeel dat vier apparaten die op zowel de lagere netwerksnelheid als de hogere geaggregeerde snelheid werken, op één switchpoort kunnen worden aangesloten. Dat wil zeggen dat vier servers die op 25 G/s werken, kunnen worden aangesloten op één switchpoort die op 100 G/s werkt.
Datacenters selecteren en installeren doorgaans eerst switches, leggen vervolgens gestructureerde bekabeling aan en verbinden ten slotte de transceivers met het netwerk via glasvezel- of koperen patchkabels. In sommige gevallen, wanneer de netwerkswitches en/of servers dicht bij elkaar staan, kunnen actieve optische kabels (AOC's) worden gebruikt in plaats van patchkabels om twee transceivers aan te sluiten. Een AOC kan worden beschouwd als een eenvoudige LC- of MPO-patchkabel waarbij de LC- of MPO-connector wordt vervangen door een "connector" met dezelfde functionaliteit als de transceiver. Ze worden steeds populairder omdat ze veel goedkoper zijn dan twee transceivers plus een patchkabel. Wanneer de optische verbinding wordt vervangen door een elektrische verbinding, worden de problemen die gepaard gaan met verontreiniging van de connectoruiteinden geëlimineerd. Hun lage kosten zijn te danken aan het gebruik van efficiënte multi-mode VCSEL-optica in de transceiver.
Ze worden vaak gebruikt op de volgende locaties in het datacenter. De eerste is de serverkast, waar maximaal 40 servers zijn aangesloten op een top-of-rack switch (TOR). Elke server heeft een of twee Ethernet-aansluitingen die op de switch zijn aangesloten, waar een AOC kan worden gebruikt voor bridging. De tweede meest voorkomende locatie voor AOC's in het datacenter is het hoofdnetwerkgebied, dat zich kan bevinden in de spine-, leaf- of core-switchingruimte. In de huidige netwerken bevinden zich in deze gebieden een groot aantal discrete switches die met elkaar zijn verbonden om een grote switch-fabric te vormen - tot de helft van de poorten op de switch wordt gebruikt voor onderlinge verbindingen in de fabric. Deze onderlinge verbindingen worden meestal geïmplementeerd met behulp van AOC's. In sommige datacenters kan de switch-fabric meerdere kasten of zelfs een hele rij in het datacenter beslaan. AOC's kunnen ook worden gebruikt voor verbindingen over langere afstanden, met een theoretische maximale toepassingsafstand van maximaal 100 meter.
Alle AOC's hebben doorgaans dezelfde optische eigenschappen met multimode VCSEL's, die verzenden met 10 Gb/s of 25 Gb/s. De 10 Gb/s AOC heeft een paar zend- en ontvangstkanalen in de transceiver, gebruikmakend van duplex multimode glasvezel, terwijl de 40 Gb/s AOC vier paar zend- en ontvangstkanalen heeft, gebruikmakend van 8 multimode glasvezels. Dezelfde duplex- en 8-vezelconfiguratie wordt ook gebruikt in 25 Gb/s en 100 Gb/s AOC's, waarbij 100 Gb/s vier paar 25 Gb/s-kanalen heeft.
Bij 400 Gb/s is de situatie iets ingewikkelder. Er worden 8 25 Gb/s-kanalen ingezet om 200 Gb/s te bereiken en PAM-4-codering wordt gebruikt om de lijnsnelheid te verdubbelen, waardoor de effectieve snelheid stijgt van 200 Gb/s naar 400 Gb/s. Bij gebruik van OSFP-packaging wordt de vormfactor ook groter en neemt het aantal glasvezels toe tot 16. Door de complexiteit van de codering en de snelheid van het kanaal neemt de transmissieafstand ook af tot maximaal 30 meter.
