Межсистемные соединения центров обработки данных выделяются как наиболее быстрорастущая часть сети и не демонстрируют никаких признаков замедления на фоне бума центров обработки данных.

В беседах с гиперскейлерами и поставщиками услуг связи (CSP) прослеживается одна тенденция: межсетевые соединения центров обработки данных (DCI) остаются самой быстрорастущей частью сети, с годовым ростом более 50%. Аналитики, такие как Влад Галабов из Omdia, указывают на то, что капитальные затраты на центры обработки данных могут превысить 1 триллион долларов к 2030 году, и бум строительства центров обработки данных не показывает признаков замедления.

Борьба за недвижимость и электроэнергию ведёт к строительству центров обработки данных в самых разных регионах, чем когда-либо прежде. По всему миру можно наблюдать расширение существующих и строительство новых центров обработки данных практически повсюду.

Итак, как владельцы центров обработки данных и сетевые операторы, предоставляющие оптовые транспортные услуги, могут экономически эффективно удовлетворить сегодняшние потребности DCI, не отставая от быстрого роста завтрашнего дня? Три ключевые технологии помогут определить путь вперёд.

Когерентные подключаемые модули

В то время как встраиваемые оптические модули, обеспечивающие скорости передачи данных 800 Гбит/с или 1,2+ Тбит/с, остаются «рабочей лошадкой» оптических транспортных сетей, когерентные подключаемые модули являются восходящей звездой. Когерентные подключаемые модули 800G ZR/ZR+ уже доступны и набирают обороты, чтобы удовлетворить быстро растущий спрос.

Благодаря глубокой вертикальной интеграции, усовершенствованной 3-нм геометрии цифровой обработки сигналов (ЦОС) и сложным методам модуляции, ранее доступным только во встраиваемых системах на салазках, ведущие в отрасли когерентные модули 800G ZR/ZR+ обеспечивают передачу данных со скоростью 800 Гбит/с на расстояние до 1700 километров. При этом они потребляют менее 30 Вт и легко помещаются на ладони в корпусах QSFP-DD или OSFP.

Гиперскейлеры стали пионерами в развертывании когерентных подключаемых модулей с 400G ZR. Небольшой размер и относительно низкое энергопотребление позволили реализовать модель развертывания IP-сети с плотным спектральным разделением каналов (DWDM) (IPoDWDM) с когерентными подключаемыми модулями, установленными непосредственно в маршрутизаторы и коммутаторы. Благодаря сокращению занимаемого пространства, потребляемой мощности и стоимости по сравнению со встроенными оптическими модулями на салазках, можно ожидать, что частные сети DCI гиперскейлеров продолжат эту модель развертывания с когерентными подключаемыми модулями 800G ZR/ZR+.

Тонкие транспондеры

Хотя операторы связи также могут использовать модель развертывания IPoDWDM, она может быть неоптимальной для их операционной среды и разнообразия предоставляемых ими услуг. Тонкие транспондеры заполняют этот пробел, обеспечивая когерентное развертывание с возможностью подключения, сохраняя при этом эксплуатационную согласованность с остальной частью оптической сети, включая встроенные оптические модули.

Тонкие транспондеры представляют собой салазки или модуль с несколькими подключаемыми портами, поддерживающие как когерентную оптику на стороне линии, такую ​​как 800G ZR/ZR+, так и клиентскую оптику короткого радиуса действия для подключения к маршрутизаторам и коммутаторам. Тонкие транспондеры обеспечивают множество функций, таких как виртуализация полосы пропускания, когда клиентский трафик превышает доступную емкость одной длины волны.

Разделяется на две длины волн и затем рекомбинируется в пункте назначения. Например, три клиента 400G могут быть сопоставлены двум длинам волн 600 Гбит/с на стороне линии. Хотя тонкие транспондеры требуют места и питания для развёртывания в оптическом оборудовании, они упрощают эксплуатацию, сохраняя при этом значительную часть преимуществ модели развёртывания IPoDWDM, обеспечивая экономию пространства до 50% и снижение энергопотребления и стоимости за бит по сравнению со встроенными транспондерами.

Гибкая, модульная, интегрированная открытая оптическая линейная система

Требования DCI варьируются от нескольких терабит по одной паре волокон до сотен терабит по нескольким парам волокон. Оптическая система линий связи (OLS), поддерживающая такое разнообразие передачи, требует гибкости, модульности и интеграции.

Одной из последних инноваций OLS является ROADM с большим количеством портов и прямым подключением, который мультиплексирует длины волн для заполнения пары волокон одним модулем. Например, ROADM C+L с 64+ портами напрямую подключает 64 длины волны в комбинированных частотных диапазонах C и L. Благодаря подключаемым модулям 800G ZR/ZR+ это решение обеспечивает скорость более 50 Тбит/с. В сочетании с более эффективными по спектру встроенными оптическими модулями со скоростью 1,2 Тбит/с решение обеспечивает скорость 76,8 Тбит/с, что на 50% больше. Недостатком является то, что встроенные оптические модули требуют дополнительного пространства и питания.

Оптические решения DCI требуют усиления с помощью линейных усилителей (ILA) примерно каждые 60–100 километров. ILA часто устанавливаются в небольших хижинах с существенными ограничениями по пространству и мощности. По мере перехода к многоканальным (многоволоконным) решениям DCI, обеспечивающим сотни терабит, следует ожидать, что интеграция ILA сместится с одного модуля на пару волокон к ILA, поддерживающим четыре или даже восемь пар волокон в той же зоне охвата.

Путь вперед для DCI

Стремительное расширение центров обработки данных, обусловленное спросом на искусственный интеллект (ИИ), требует инновационных и масштабируемых решений DCI. Такие технологии, как когерентные подключаемые модули, тонкие транспондеры и модульные открытые оптические системы, играют ведущую роль в решении самых насущных задач, связанных с производительностью и эксплуатацией. Используя эти достижения, операторы центров обработки данных и поставщики сетевых услуг могут контролировать наиболее динамично развивающуюся часть своей сети и обеспечивать эффективное, экономичное и высокопроизводительное подключение к центрам обработки данных в различных географических зонах и конфигурациях.