Medsebojno povezovanje podatkovnega centra (DCI): Pregled rešitev

V zadnjem četrtletju je stranka klicala približno 120 km dolgo povezavo podatkovnega centra (DCI) med dvema njihovima objektoma, ki je po približno štiridesetih minutah čistega prometa nenehno padala. Kupili so koherentne module, ocenjene na razdaljo, temno vlakno je bilo njihovo, podatkovni list pa je obljubljal doseg. Še vedno ni uspelo, večkrat. Ko smo potegnili njihove številke razpona, je bila povezava blizu 21 dB vnesene izgube v primerjavi s proračunom, ki ni pustil skoraj nič prostora, ko sta bila ponovno dodana staranje priključka in temperaturni nihanje. Moduli so bili dobro preizkušeni na naši laboratorijski napravi. Načrt je bil napačen.

 

Ta vrzel, med tem, kaj naj bi povezava podatkovnega centra naredila na papirju, in tem, kar počne na nameščenih optičnih vlaknih, je tisto, kar večina teh projektov dejansko ima težave. Odločitev za povezavo dveh mest je redko težji del. Izbira prave optike za to povezavo, na pravem dosegu, z zadostno rezervo, da preživi pet let stiskanja kabl-pladnjev, je skoraj vedno. Tako ta pregled preskoči definicijo iz učbenika in se sprehodi skozi razrede rešitev na način, na katerega aplikacijski inženir razmišlja o njih: glede na razdaljo, proračun izgube, glede na to, kaj se zgodi na terenu.

 

 

 

Doseg DCI se ne spreminja gladko. To koraki. Vsak korak spremeni prevladujočo omejitev in rešitev, ki je očitno pravilna na eni ravni, je potratna ali neizvedljiva na naslednji. Tukaj je opisano, kako se ravni dejansko razdelijo, ko upoštevate proračun izgube in ne tržni doseg.

 

Stopnja razdalje	Tipičen razpon	Dominantna omejitev	Kjer pristane razred optike
Kampus/znotraj-mesta	pod ~2 km	stroški na pristanišče, gostota	siva QSFP-DD / OSFP, DAC, AEC
Metro točka-do-točke	~2–80 km	izguba vlaken, enojni razpon	siva + zunanji DWDM ali 400ZR
Regionalni	~80–500 km	OSNR, ojačitev, prehodi ROADM	ZR+ ​​/ OpenZR+, pogosto z linijskim sistemom
Dolgi{0}}/med-regionalni	~500–2.000 km+	akumulirani šum, disperzija	800ZR+ visoka-zmogljivost koherentnega, transponderja

 

Metro skupina je tam, kjer se zgodijo najdražje napake, saj je skupina, kjer aKoherentni modul razreda 400ZR- izgledakot padec{0}}odgovora. TheOIFdefiniral 400ZR za povezave z enim-razponom približno 80 km, ki ciljajo na približno 16 QAM pri približno 60 Gbaudu znotraj ovojnice moči modula blizu 15 W, tako da ustrezaKletka QSFP-DD, v skladu s sporazumom o izvajanju 400ZR, ki ga je objavil OIF. Na čistem, kratkem razponu metroja je povezava 400ZR DCI resnično elegantna rešitev. Težave se začnejo, ko nekdo kot garancijo prebere "80 do 120 km". To je zgornja meja v idealnih pogojih izgube in ne obljuba za vaše optično vlakno.

 

Pojdite mimo metro pasu in že ste na regionalnem ozemlju, kjer različici ZR+ in OpenZR+ dodajata izhodno moč, boljše odpravljanje napak naprej in več-stopenjsko prilagodljivost, ki jo potrebuje usmerjeno optično omrežje. Na skrajnem koncu, trenutni vrh--razpona800G koherentne platformedoseg reda velikosti 1.000 km pri polnih 800 Gbps in približno 2.000 km pri znižanih hitrostih linij, zaradi česar je DCI na dolge-razdalje prek enega samega priključka sploh mogoč. Vsaka stopnja zasluži svojo rešitev; vzorec napake sili optiko ene stopnje v razdaljo naslednje stopnje.

 

 

Pod stopnjami razdalje sedijo trije razredi rešitev in večina argumentov o arhitekturi DCI je v resnici argumentov o tem, na katerem od treh standardizirati. Iskrena primerjava je več-dimenzionalna, zato sodi v tabelo in ne zakopana v prozo.

 

Razred rešitve	Najboljši doseg	Stroški in močna drža	Operativna realnost
Siva optika + zunanji DWDM / sistem odprte linije	metro, kratko obl	nizki stroški modula, vendar kupite in zaženete linijski sistem	večina gibljivih delov; imate mux, ojačevalnike, disperzijski načrt
Koherentno vtičnico (IP-preko-DWDM, 400ZR / 800ZR)	metro na dolge-razdalje, od-do-točke	najmanjši prostor in moč na bit; optika živi v routerju	najpreprostejša topologija, najtežja zgodba o interoperabilnosti
Transponder / tanki transponder	kakršno koli, npr. multi-service ali ROADM	najvišji kapitalski vložek, ločen od usmerjevalnika	doslednost delovanja v mešanem optičnem omrežju

 

Ta prva vrstica rešuje tudi vprašanje DCI DWDM v primerjavi s temnim vlaknom, ki se pojavi pri skoraj vsaki gradnji podzemne železnice: če je temno vlakno vaše, ga osvetlite s svojim lastnim sistemom DWDM ali odprtim sistemom in obdržitenačrt valovne dolžinev-hiši; če namesto tega zakupite osvetljene valovne dolžine, ta linijski sistem pripada nosilcu in vaša optika mora živeti znotraj tega, kar ponuja.

 

Industrijska razprava v živo poteka med skladnimi vtičnicami in transponderji. Hiperskalerji so bili pionirji modela IP-preko-DWDM, pri čemer so koherentno optiko 400ZR in zdaj 800ZR spustili naravnost v sprednje plošče usmerjevalnika, da bi odstranili prostor, moč in stroške ločene transportne police, veliki operaterji pa nadaljujejo po tej poti za svoje koherentne povezave med-točkami-točkami v podatkovnem centru (Znanje o podatkovnem centru). Čist zaključek je, da vtični koherentni zmaga pri stroških in odtisu. Ta sklep drži, s pogojem, ki ga večina prodajalcev preskoči: čisto drži za eno-povezave od točke-do-točke, ki jih nadzirate od konca do konca. V trenutku, ko mora ponudnik komunikacijskih storitev prenesti to valovno dolžino prek linijskega sistema več-prodajalcev, prek vozlišč ROADM, skupaj z obstoječimi storitvami, operativna doslednost tankega transponderja pogosto premaga surovo ekonomičnost polnjenja optike v usmerjevalnik. Vstopimo v multiponder-proti-mehaniki transponderjev, ki to poganjajo v našemokvara muxponderja in transponderja; zaenkrat gre za to, da se "očiten" vtični odgovor obrne točno v okoljih, kjer večina podjetij dejansko deluje.

 

 

Tukaj je spremenljivka, ki odloča, ali vaš izbor optičnega oddajnika-sprejemnika DCI preživi stik s pravim vlaknom:proračun izgube povezave, ne dosega, natisnjenega na škatli. Koherentni vmesnik dopušča končno količino optične izgube in šuma, preden njegov DSP ne more več čisto obnoviti signala, in to toleranco je tisto, kar standard dejansko določa. OIF je napisal 400ZR proti dvema različnima vrstama povezav, povezavi z ojačenim šumom-omejeno povezavo in povezavi z neojačano izgubo-omejeno povezavo, prav zato, ker se isti modul obnaša drugače, odvisno od tega, v katerem režimu ste (OpenZR+ MSA). Prevedite to v izraze na terenu: neojačani razpon 75 km s čistimi spoji in dobrimi konektorji je lahko precej znotraj proračuna, medtem ko lahko "krajši" razpon 60 km z ducatom povezovalnih plošč, starajočim se ODF in dvema dodatnima parjenima paroma ne pride v proračun in občasno odpove.

 

 

Torej je načrtovalna številka, ki je pomembna za metro ali regionalno povezavo DCI, vaša izmerjena izguba razpona z rezervo, ne številka kilometrov. Naše standardno priporočilo pred kakršno koli skladno uvedbo jeOTDR in karakterizacija izgubna vsakem segmentu, ne na vzorcu, plus rezerva za staranje konektorja in temperaturni nihanje. Draga različica preskoka tega je povezava 120 km od odprtja te strani. Poceni različica je dve uri z merilnikom moči. Še eno mesto, kjer vrzel med katalogiziranim dosegom in dosegom, ki ga je mogoče uporabiti, tiho odloča o projektu.

 

 

"400ZR" pomeni nekaj posebnega. "ZR+" pogosto ne. Osnovni vmesnik 400ZR je en sam interoperabilen sporazum o izvajanju OIF in dva skladna modula različnih izdelovalcev se bosta pogovarjala med seboj v določenem razponu. »ZR+« je pozneje zrasel kot ulov-vse za večjo-moč, daljši-doseg, več-stopenjske koherentne vtičnike in izraz zdaj zajema vse od resnično interoperabilnih implementacij OpenZR+ do-razširitev, specifičnih za prodajalce, ki delujejo samo z njihovimi lastnimi linijskimi sistemi. Več različnih tehničnih definicij potuje pod isto pripono z dvema -znakoma, tako da ekipe za nabavo na koncu dobijo dva modula »ZR+«, ki se nočeta povezati.

 

Oznako obravnavajte kot vprašanje, ne kot odgovor. Preden se odločite za med-medsebojno povezovanje regionalnih podatkovnih centrov med ponudniki, zgrajeno na ZR+, potrdite tri stvari: natančen sporazum o izvajanju, ki ga zahteva vsak modul, ali imata oba konca isti FEC in modulacijski profil ter ali se načrt ojačanja in filtriranja linijskega sistema ujema s pričakovanji modula. Če se ti zvrstijo, ZR+ zagotavlja obljubljeno razširitev dosega. Če ne, ste kupili dve nezdružljivi optiki, od katerih vsaka deluje popolnoma ločeno, kar je najbolj frustrirajoč način okvare v celotnem katalogu povezav, ker nič ni tehnično pokvarjeno.

 

 

Koherentna optika se segreje in metro modul DCI, ki porabi nekaj dodatnih vatov, ni napaka pri zaokroževanju na ravni stojala. Razlog, da je bil 400ZR omejen na okvir približno 15 W, je bil, da bi lahko preživel v kletki QSFP-DD v gosto obremenjenem usmerjevalniku; Ta toplotna zgornja meja je oblikovala celoten standard, omejitev, ki jo je OIF izrecno izpostavil, ko je določil ciljno moč. Zložite visoko-zmogljive koherentne module v prednjo ploščo, ki je bila predvidena za sivo odjemalsko optiko, in kletko lahko potisnete mimo njene hladilne zasnove, ravno zato prodajalci usmerjevalnikov opozarjajo, da lahko-visoko-zmogljivi koherentni moduli in moduli ZR+ tretjih oseb povzročijo toplotno škodo na gostiteljski opremi, odgovornost pa nosi operater, ki jih je namestil.

Na naši strani gre vsak koherenten in-hitrostni modul modula skozi trajno termično-ciklično kvalifikacijo pri 85 stopinjah za 2000 ur, pri čemer se laserski prednapetost-toka sledi kot primarni indikator staranja, enote pa se izvlečejo iz linije nad fiksnim pragom odmika. Številka, ki bi se morala pojaviti v vašem pogovoru o izbiri, je dejanski razred moči modula glede na toplotno mejo gostitelja na-kletko, ker pri gostoti 800G povezava podatkovnega centra 800ZR ali ZR+ zapakira največji doseg v najmanj vatih, razlika med 16 W in 22 W koherentnim modulom pa odloča o tem, ali omara ostane v svoji ovojnici ali sproži termični alarm pri dveh v jutro.

 

 

Različna optika, ista peščica temeljnih vzrokov. Na podlagi lastnih RMA in zapisov-podpore na terenu so tukaj vzorci, ki predstavljajo večino prijav »povezava se ne prikaže« pri uvedbah med-mesti in kaj dejansko popravi vsakega.

 

Prvi je-pasivni baker na daljavo na kratkem koncu medpovezave kampusa. Stranka je nekoč naročila sklope 800G pasivnega DAC v 3-metrskih dolžinah na podlagi stare postavitve stojala; Usposabljanje povezave je spodletelo na več kot 60 % teh vrat, ne zato, ker je bil kabel okvarjen, ampak zato, ker izguba bakra pri 112G na stezo preprosto ne bo prenesla tako daleč. Aktivni električni kabel za režo od 3 do 7 metrov in optični moduli za njo so uvedbo stabilizirali v enem tednu.

 

Drugo je kontaminacija, in to tiha večina. Nekje v razponu dveh-tretjin visoko-hitrostnih okvar raziskujemo sled nazaj do konektorja in kontaminacije-končne strani in ne napak na oddajniku; nedavna serija štiridesetih modulov 400G se je vrnila kot domnevne napake in vsi so uspešno prestali našo regresijo, pri čemer so bili dejanski krivci delci na koncih -kabla-. Mikroskop z vlakni in ustrezen komplet za čiščenje preprečita več izpadov kot katera koli nadgradnja modula.

 

Tretja in četrta sta napaki pri načrtovanju, ki ju je ta stran že poimenovala: dimenzioniranje koherentne povezave s kilometri na imenski tablici namesto izmerjenega proračuna izgube in izpuščanje osnovne optike 400ZR v več-omrežje ROADM, za katero ni bilo nikoli določeno. Oba sta v laboratorijskem preskusu od-{4}}točke videti dobro in ne uspeta, ko se srečata z resnično optično potjo. Če želite strukturiran način, na katerega se sprehodimo, preden se posvetimo optiki, je to opisano v našemvodnik za načrtovanje optičnega omrežja.

 

 

Vaša situacija	Razumna privzeta vrednost	Pazi na
Dve mesti, pod 80 km, lastno temno vlakno, od-do-točke	400ZR koherentno vtičnico, IP-preko-DWDM	izmerjena izguba razpona v primerjavi s proračunom
80–500 km, od točke-do-točke, nadzorujete oba konca	ZR+ ​​/ OpenZR+ koherentni priključek, po možnosti ojačan	katera "ZR+" definicija; toplotni razred gostitelja
Regionalne ali dolge-razdalje prek sistema več-dobaviteljev/linijskega sistema ROADM	transponder ali tanki transponder	operativna doslednost glede na ceno surovega modula
Podzemna železnica, mešane stare storitve, brez-lastne optične ekipe	siva optika + upravljani zunanji DWDM	skupni stroški-lastništva sistema
500–2000 km, hrbtenica-z enim operaterjem	800ZR+ visoko-zmogljivo koherentno	akumulirani OSNR, moč in hlajenje

 

Past bere vrstico kot razsodbo in ne kot izhodišče. Vzemite drugo vrstico: ZR+ je očitna privzeta vrednost za 80–500 km povezavo od točke-do-točke, vse dokler se en konec ne konča za najetim ROADM, ki ga ne nadzorujete, in pravi odgovor se tiho obrne na transponder, čeprav vsaka številka razdalje in cene še vedno pravi, da je vtični. Gledali smo, kako se "poravnan" načrt ZR+ razpleta ravno v tej predaji. Katera izjema se skriva v vašem razponu, vaši preklopni platformi ali vašem operacijskem modelu je edina stvar, ki jo ta tabela ne vidi od tukaj.

 

 

Bistvo vsakega odseka tukaj je enako: odločitev o medsebojnem povezovanju podatkovnega centra je odločitev o-in-optičnih vlaknih veliko prej kot odločitev o pasovni širini in projekti, ki potekajo gladko, so tisti, ki so zaznamovali razpon in začrtali zgodbo o moči in interoperabilnosti pred naročilom modulov. Za kontekst kompleta, ki stoji za to obljubo, pošiljamo koherentno in sivo optiko od 1G SFP do 800G OSFP, z 1,6T OSFP224 v kvalifikaciji, in vsak koherentni modul je preverjen na več kot ducatu platform stikal in usmerjevalnikov, preden zapusti linijo. Če preslikavate določeno povezavo, je najbolj uporabna stvar, ki jo lahko naredimo, ta, da preverimo vašo razdaljo, izmerjeno izgubo in platformo stikala ali usmerjevalnika glede na pravi razred dosega, nato pa pošljemo dejanske specifikacije in vzorce, da se kvalificirate, preden začnete meriti. Začnete lahko pri našemLinija transportnih izdelkov DCI in OTNza koherentno in transpondersko stran aliRazpon DWDM in CWDMče gradite načrt valovnih dolžin okoli sive optike. Kakor koli že, pogovor, ki ga imamo vsak teden, je isti, kot ga poskuša začeti ta stran: ne "kako daleč gre," ampak "kako daleč gretvojevlaknin."