400G技術(shù)已經(jīng)到來 | 且看EXFO如何助您投身數(shù)字化變革的浪潮

  我們現(xiàn)在比以往任何時候都更多地使用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。想想看：這些依賴于網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)有多少每天都在被使用？

  答案是：可能比您想象的還要多。

  而這些僅僅是我們今天擁有的技術(shù)。誰知道還會有什么創(chuàng)新技術(shù)，造成網(wǎng)絡(luò)流量更急劇地增長？而且，5G時代正在到來，我們可以預(yù)計這種網(wǎng)絡(luò)使用趨勢會像滾雪球一樣越來越多。

  因此，網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心運營商與設(shè)備制造商合作，在其實驗室內(nèi)驗證支持400G以太網(wǎng)的新網(wǎng)元。這項實驗室工作的成功幫助運營商滿足與客戶達(dá)成的服務(wù)等級協(xié)議，這些客戶期望數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣雀?、容量更高，同時降低每比特的傳輸成本和功耗（并提高自身的盈利能力）。

  這一切都意味著需要認(rèn)真看待400G并把握它帶來的機(jī)遇。

  400G 有多快？

  400G以太網(wǎng)鏈路的實際速率可達(dá)425 Gbit/s。是的，您沒有看錯。

  IEEE P802.3bs 標(biāo)準(zhǔn)定義了400G以太網(wǎng)數(shù)據(jù)速率的技術(shù)規(guī)范。該標(biāo)準(zhǔn)還確定了一個強(qiáng)制性的前向糾錯（FEC）機(jī)制，不僅可以檢測傳輸中的錯誤，還可以糾正這些錯誤。FEC機(jī)制所需的其它比特包括在425 Gbit/s線路速率中。

  是什么讓400 Gbit/s傳輸成為可能？答案是因為采用了四電平脈沖幅度調(diào)制（PAM4）。通過使用PAM4，運營商可以針對不同外形尺寸的光模塊（如OSFP和QSFP-DD）實施8個50G通道或4個100G通道。這種新穎的光收發(fā)器結(jié)構(gòu)支持通過多波長或并行光纖傳輸高達(dá)400 Gbit/s的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)。

  然而，多電平調(diào)制使得分析變得更加復(fù)雜，因此我們需要先進(jìn)的工具，如PAM4眼圖直方圖和預(yù)加重與均衡功能來應(yīng)對這種復(fù)雜程度。

  400G部署：我們?nèi)〉昧硕啻筮M(jìn)展？

  網(wǎng)絡(luò)運營商目前正在測試新的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如交換機(jī)和路由器，這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以支持400G客戶端接口以及其它400G傳輸設(shè)備。他們還在升級自己的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。400G部署已經(jīng)到來。

  400G網(wǎng)絡(luò)部署：有哪些挑戰(zhàn)？

  一句話：有好多。

  光收發(fā)器是400G部署的最關(guān)鍵因素。它們的發(fā)展成熟度、可用性、成本和可靠性還沒有達(dá)到運營商希望的水平。

  此外，許多不同類型的收發(fā)器通常用于距離不同的不同環(huán)境。QSFP56-DD和OSFP收發(fā)器被用于運營商實驗室和數(shù)據(jù)中心內(nèi)的400G網(wǎng)絡(luò)，而相干的光模塊被用在數(shù)據(jù)中心互連和城域網(wǎng)應(yīng)用中，并很快會被用到海底網(wǎng)絡(luò)中。

  與此同時，在大型數(shù)據(jù)中心里，端口致密化仍在繼續(xù)。運營團(tuán)隊正在增加匯聚鏈路的容量，從10GE鏈路升級到25GE或50GE鏈路，從100GE鏈路升級到200GE或400GE鏈路。

  網(wǎng)絡(luò)測試和監(jiān)測也變得比以往任何時候都更加重要。畢竟，400G鏈路的性能對于5G新服務(wù)能否成功至關(guān)重要。在運營商評估服務(wù)提供商所提供的體驗質(zhì)量時，延遲測量仍然是一個關(guān)鍵的行業(yè)基準(zhǔn)。最佳體驗質(zhì)量還取決于數(shù)據(jù)吞吐量、丟幀、延遲變化（抖動）和其它參數(shù)。

  鑒于400G鏈路本身會帶來很多挑戰(zhàn)，因此部署即插即用的網(wǎng)絡(luò)并不現(xiàn)實。網(wǎng)絡(luò)運營商會需要進(jìn)行投資，以確保其網(wǎng)絡(luò)高效地支持新技術(shù)有望實現(xiàn)的各種服務(wù)。這些投資必須涵蓋物理（第1層：光纖、連接器、連接等）和更高級別[第2層（數(shù)據(jù)鏈路-以太網(wǎng)）和第3層（網(wǎng)絡(luò)-IP）]器件。

  400G網(wǎng)絡(luò)測試要求：它們有哪些?

  測試要求會因測試背景而異。

  在現(xiàn)場進(jìn)行測試

  現(xiàn)場技術(shù)人員和工程師必須升級其測試流程，以包括400G傳輸所需的器件。在物理測試方面，技術(shù)人員必須能夠評估連接器、接口和光纖是否符合400G要求的更高性能標(biāo)準(zhǔn)。

  必須使用以下標(biāo)準(zhǔn)來驗證400G收發(fā)器：

  ? 前向糾錯前后的誤碼率評估

  ? 功耗

  ? 溫度監(jiān)測

  ? 使用直方圖評估或預(yù)加重/均衡對信號進(jìn)行物理評估

  在運營商實驗室內(nèi)進(jìn)行測試

  運營商正在從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商那里獲得新的器件，但在將這些器件用于400G網(wǎng)絡(luò)之前，必須在自己的實驗室中進(jìn)行壓力測試，以全面徹底地評估它們。因此，運營商使用基于RFC 2455或誤碼率測量等標(biāo)準(zhǔn)化測試程序來進(jìn)行測試并確定基準(zhǔn)。

  提供服務(wù)

  最終客戶擔(dān)心的是自己收到的服務(wù)的性能。這些服務(wù)的質(zhì)量由吞吐量、延遲、抖動和丟幀等因素決定。服務(wù)等級協(xié)議根據(jù)公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)化程序（如ITU-T Y.1564）定義了這些參數(shù)。

  為了滿足SLA目標(biāo)，運營商不僅要驗證第二層以太網(wǎng)幀性能，還要驗證第三層IPv4和IPv6數(shù)據(jù)包效率。

  再問一次：

  400G技術(shù)已經(jīng)到來

  您準(zhǔn)備好了嗎？

  未來5年將發(fā)生一場巨大的數(shù)字化變革，部署400G技術(shù)是其最重要的推動因素之一。

  這就是為什么已經(jīng)開始對400G（及以上）解決方案進(jìn)行大規(guī)模投資的原因。業(yè)內(nèi)正在部署基于400G鏈路的可靠網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，這將使網(wǎng)絡(luò)連接的數(shù)量幾乎無限。

  如何獲得正確的測試、監(jiān)測和分析工具

  EXFO的FTBx-88460解決方案為您提供驗證400G網(wǎng)絡(luò)所需的各種測試應(yīng)用和高級工具。它們面向未來，因為它們不僅支持當(dāng)前的光接口，而且被設(shè)計成可測試新出現(xiàn)的光技術(shù)。

  EXFO的FTBx-88460解決方案提供了新穎的開放式收發(fā)器系統(tǒng)（OTS），支持QSFP-DD和OSFP 400G接口。它也可以支持更新的技術(shù)，如相干的ZR和ZR+收發(fā)器。

  可靠地升級網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施仍然是一個永恒的挑戰(zhàn)。EXFO的解決方案使運營商能夠在未來幾年里成功地應(yīng)對這一挑戰(zhàn)。