HR：使用400G相干可插拔光學器件推動變革

  ICC訊（編譯：Nina）在400ZR引入的推動下，相干可插拔光學器件的討論可以說是當今光網(wǎng)絡中最熱門的話題。結合開放網(wǎng)絡、分解和自動化等其他主要趨勢，相干可插拔技術正在幫助開創(chuàng)傳輸網(wǎng)絡的新時代。

  為了解高速相干光學的未來，Heavy Reading(HR)與行業(yè)合作伙伴Cisco、Infinera和Juniper共同發(fā)起了一項名為《400G、800G及以上相干光學市場領導力研究》(Coherent Optics at 400G, 800G and Beyond Market Leadership Study)的調查。該調查于9月進行，吸引了全球81家合格的網(wǎng)絡運營商響應。

  本博客是三篇重點介紹相干光學項目主要發(fā)現(xiàn)的博客中的第一篇。它重點介紹400ZR和400G ZR+可插拔光學器件以及這些新光學器件將如何影響服務提供商網(wǎng)絡拓撲和架構。

  400G可插拔拓撲

  400ZR規(guī)范由光互連論壇(Optical Internetworking Forum，OIF)定義，目標是將400G可插拔相干DWDM模塊集成到下一代400G以太網(wǎng)路由和交換平臺中。超大規(guī)模者(Hyperscalers)將用于數(shù)據(jù)中心之間大規(guī)模點對點連接的400G相干可插拔視為他們的主要用例。

  然而，這項HR研究的主要主題之一是相干可插拔光學器件在數(shù)據(jù)中心互連(DCI)以外的廣泛應用。

  在調查中，63%的受訪者選擇未放大的點對點鏈路(unamplified point-to-point links)作為400ZR的首要預期拓撲——這與推動400ZR標準化的主要用例80公里以下DCI一致。對于400G ZR+，放大單跨拓撲(amplified single-span topologies)是首選，因為通信服務提供商(Communications service providers，CSP) 尋求ZR+的更高性能來解決其網(wǎng)絡中更長的DCI鏈路。

  更令人驚訝的是受訪者對400ZR和400G ZR+的更復雜拓撲的濃厚興趣。大多數(shù)受訪者(56%)預計在多跨點對點網(wǎng)絡(multi-span point-to-point networks)和環(huán)/網(wǎng)格拓撲(ring/mesh topologies)中使用400G ZR+。53%的CSP預計在環(huán)/網(wǎng)格拓撲結構中采用400ZR可插拔，近一半(46%)的CSP預計在放大多跨網(wǎng)絡(amplified multi-span networks)中采用400ZR可插拔。

  我們確實預計400ZR光學器件將主導放大的單跨度部署，它在此用例中提供最低成本的選擇。400G ZR+光學器件具有高達0dBm的發(fā)射器輸出功率，可能會進一步提升多跨和環(huán)形/網(wǎng)狀拓撲的性能。測試和驗證將決定400ZR和400G ZR+的最終部署位置，但CSP明確地設想了用相干可插拔技術解決他們的城域和區(qū)域網(wǎng)絡的廣泛用例——這遠遠超出點對點DCI。

您為400G可插拔光學器件考慮了哪些物理拓撲?

  系統(tǒng)的選擇

  CSP對相干可插拔光學系統(tǒng)的廣泛興趣也反映在其對系統(tǒng)的選擇上，包括完全集成的DWDM元件、分解的(或專用)DWDM架、交換機和路由器。在統(tǒng)計上，完全集成的DWDM系統(tǒng)(fully integrated DWDM systems)和交換機/路由器分別占54%和53%，是相干400G可插拔光學的主要平臺。雖然對可插拔設備來說仍然很重要，但分解式轉發(fā)器架(disaggregated transponder shelves)排在第三位，有40%的人選擇它。

  該調查結果也證實了HR這一年以來在CSP的演講和一對一討論中所聽到的內容：相干400G可插拔是對路由器上集成DWDM光學器件(歷史上稱為IP over DWDM，IPoDWDM)重新產生興趣的核心。

  特別是，CSP對適合“客戶端”外形尺寸(即QSFP-DD和OSFP)的400G可插拔感興趣，這些可插拔可以在不犧牲路由器容量和面板密度的情況下交換到交換機/路由器中。這些IPoDWDM可插拔光學器件包括400ZR和更長距離的400G ZR+可插拔。

您計劃將相干400G可插拔光學器件放置在哪里(物理上)?

  功能要求

  相干可插拔的功能要求方面，有兩個趨勢比較突出：技術靈活性的重要性和在棕地網(wǎng)絡中運行的能力。Nx100G多路復用、ROADM和濾波器兼容性在相干可插拔功能的重要性排名中名列前茅，分別有33%和29%的受訪者認為是“關鍵(critical)”功能。HR認為400G將成為未來網(wǎng)絡部署的新的數(shù)據(jù)速率趨勢，但100G鏈路在很長一段時間內仍將是網(wǎng)絡中的重要數(shù)據(jù)速率--因此需要100G復用來有效地封裝400G波長。同樣，ROADM在城域網(wǎng)和區(qū)域網(wǎng)絡中被廣泛采用并且必須適應。

  對于相干可插拔光學器件而言，25%的調查參與者選擇精確定時協(xié)議 (PTP) 支持為關鍵性能，以滿足5G傳輸?shù)木W(wǎng)絡同步要求。數(shù)據(jù)中心的第一層加密也被評為高度相關，盡管我們預計在交換機和路由器內部使用400ZR和400G ZR+光學器件時，這將更頻繁地通過 MACsec加密解決。

以下哪些特性對您的相干可插拔光學網(wǎng)絡很重要?

  HR研究表明，相干可插拔光學器件與廣泛的用例相關，并且是許多CSP的關鍵技術開發(fā)。業(yè)界正在響應進一步的標準化工作，例如OpenZR+，以推動更多的互操作性。隨著更多供應商發(fā)布產品，這將為傳輸網(wǎng)絡的新時代創(chuàng)造一個健康且具有競爭力的生態(tài)系統(tǒng)。

  本博客由瞻博網(wǎng)絡贊助。

  — Sterling Perrin，Heavy Reading 首席分析師