Ett högteknologiskt företag specialiserat på forskning och utveckling av optisk fiberkommunikation och tillverkning.
Språk
Ett högteknologiskt företag specialiserat på forskning och utveckling av optisk fiberkommunikation och tillverkning.
I dagens datacenter ökar bandbreddskraven ständigt, och för att möta dessa krav ökar även nätverkshastigheterna i datacenter. Dessa ökningar av nätverkshastigheter beror på utvecklingen av nätverksswitchar och kiselchipsen inuti dem. Under de senaste 15 åren har vi sett de viktigaste nätverkshastigheterna i datacenter öka från 1 Gb per sekund till 10G, 40G, 25G, 100G, och nu distribuerar de mest avancerade datacentren 400G-nätverk. Den grundläggande byggstenen i dessa datacenternätverk är de distribuerade nätverksswitcharna. Det är hastigheten på dessa switchar som avgör hastigheten med vilken nätverket fungerar.
Nätverksswitchar kategoriseras ofta efter portar och hastighet – som nämnts ovan är en 32-portars 100 Gb/s-switch en nätverksswitch med 32 portar, som var och en kan köras med 100 Gb/s. För att en switch ska fungera måste transceivrar anslutas till switchens portar för att omvandla de elektriska signalerna i switchen till signaler som kan överföras via fiberoptiska kablar eller kopparkablar. Anledningen till att separera transceivern från switchen är att ge datacenteroperatörer flexibiliteten (och kostnadsbesparingarna) att välja den lämpligaste transceivern.
Som framgår av nätverksswitchen ovan är 10G-porten mindre än 100G-porten (och 40G-porten) utseendemässigt. För 1G, 10G och 25G använder transceivern SFP-kapsling och är mindre i formen. För 40G och 100G har transceivern fyra kanaler i ett QSFP-kapsling. En 40G-transceiver kombinerar fyra 10Gb/s-kanaler för att uppnå en hastighet på 40Gb/s, och en 100G-transceiver kombinerar fyra 25Gb/s-kanaler.
Som framgår av nätverksswitchen ovan är 10G-porten mindre än 100G-porten (och 40G-porten) utseendemässigt. För 1G, 10G och 25G använder transceivern SFP-kapsling och är mindre i formen. För 40G och 100G har transceivern fyra kanaler i ett QSFP-kapsling. En 40G-transceiver kombinerar fyra 10Gb/s-kanaler för att uppnå en hastighet på 40Gb/s, och en 100G-transceiver kombinerar fyra 25Gb/s-kanaler.
Denna aggregerade struktur med fyra kanaler har den extra fördelen att den tillåter att fyra enheter som arbetar med både den lägre nätverkshastigheten och den högre aggregerade hastigheten ansluts till en enda switchport – dvs. fyra servrar som arbetar med 25 G/s kan anslutas till en enda switchport som arbetar med 100 G/s.
Datacenter väljer och installerar vanligtvis switchar först, gör sedan strukturerad kabeldragning och ansluter slutligen transceivrar till nätverket via fiberoptiska patchkablar eller kopparpatchkablar. I vissa fall, om nätverksswitcharna och/eller servrarna är placerade nära varandra, kan dock aktiva optiska kablar (AOC) användas istället för att använda patchkablar för att ansluta två transceivrar. En AOC kan betraktas som en enkel LC- eller MPO-patchkabel där LC- eller MPO-kontakten ersätts av en "kontakt" som har transceiverns funktionalitet. De blir alltmer populära eftersom de är mycket billigare än två transceivrar plus en patchkabel, och när den optiska anslutningen ersätts av en elektrisk anslutning elimineras problemen med kontaminering av kontaktens ändytor. Deras låga kostnad beror på användningen av effektiv multiläges-VCSEL-optik inuti transceivern.
De används vanligtvis på följande platser i datacentret. Den första är serverskåpet, där upp till 40 servrar är anslutna till en top-of-rack-switch (TOR). Varje server har en eller två Ethernet-anslutningar anslutna till switchen, där en AOC kan användas för bryggning. Det näst vanligaste användningsområdet för AOC:er i datacentret är huvudnätverksområdet, som kan vara beläget i spine-, leaf- eller core-switchområdet. I dagens nätverk finns det i dessa områden ett stort antal diskreta switchar som är sammankopplade för att skapa en stor switchstruktur – upp till hälften av portarna på switchen används för sammankopplingar i strukturen. Dessa sammankopplingar implementeras vanligtvis med hjälp av AOC:er. I vissa datacenter kan switchstrukturen uppta flera skåp eller till och med en hel rad i datacentret. AOC:er kan också användas i längre avståndsanslutningar, med ett teoretiskt maximalt tillämpningsavstånd på upp till 100 meter.
Alla AOC:er har vanligtvis samma optiska egenskaper som multimod-VCSEL:er, och sänder med 10 Gb/s eller 25 Gb/s. 10 Gb/s AOC:n har ett par sändnings- och mottagningskanaler inuti sändtagaren, som använder duplex multimodfiber, medan 40 Gb/s AOC:n innehåller fyra par sändnings- och mottagningskanaler, som använder 8 multimodfibrer. Samma duplex- och 8-fiberkonfiguration används också i 25 Gb/s och 100 Gb/s AOC:er, där 100 Gb/s har fyra par 25 Gb/s kanaler.
Vid 400 Gb/s är situationen lite mer komplicerad. Den använder 8 kanaler på 25 Gb/s för att nå 200 Gb/s, och använder PAM-4-kodning för att fördubbla linjehastigheten, vilket ökar den effektiva hastigheten från 200 Gb/s till 400 Gb/s. När den använder OSFP-kapsling blir formfaktorn också större och antalet optiska fibrer ökar till 16. På grund av kodningens komplexitet och kanalens hastighet sjunker även överföringsavståndet till maximalt 30 m.
