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800G光模块的发展与商业可用性
日期:2021-03-11 11:23:44
与200G和400G以太网相比,800G以太网是一个全新的概念。但是,互联网流量的增长速度表明对高带宽网络的未来需求,特别是在超大规模数据中心和云计算中。一些专家认为,未来三到五年将决定我们是否可以继续使用现有的网络基础架构,还是必须继续前进。当前,我们有几个工作组致力于800G以太网硬件和协议规范的开发。让我们谈谈一些。      

800g光模块
 
IEEE与800G的发展
IEEE组织尚未开始研究800G以太网标准。但是,去年以太网技术协会提出了800GbE的800GBASE-R规范。根据以太网技术联盟的说法,800GBASE-R规范的目标是重新定义现有的400GbE标准逻辑,以创建800GbE的媒体访问控制和物理编码子层规范。因此,它也可以看作是400G以太网的扩展版本,引入了新的媒体访问控制和物理编码子层规范。800GBASE-R规范基于400G以太网中引入的现有106.25G通道,但其目的是在媒体访问控制层将通道数量从4条增加到8条。
 
800G可插拔MSA和可能的方案
800GBASE-R标准概述了800G网络的基本层和规格,它将为数据中心提供双倍的性能。在这里,重要的是要理解包括光模块在内的800G硬件的规格是要考虑的另一项非常重要的事情。早在9月19日,800G可插拔MSA组就提出了他们的第一个800G规范,该规范定义了PAM-4可以通过以下两个可能的选项来实现聚合800G以太网传输:
 
800G-SR8:8x100G光模块,用于SR应用,基于单模光纤解决方案,可实现60至100米范围内的链路距离。800G-FR4:这是一个4x200G类型的模块,为此需要新的FEC。
 
注:MSA一般指测量系统分析。FEC是前向纠错码,是增加数据通讯可信度的方法。
 
上述规范还解释说,OSFP-32和QSFP112-DD的最佳形式将是即将推出的800G可插拔模块的理想形式。此外,800G MSA小组坚信可插拔形式将成为选择800G网络的数据中心运营商的首选接口。
 
另一个致力于光模块开发并由英特尔,思科,瞻博网络,博通等技术巨头组成的MSA小组也相信,可插拔的外形尺寸是数据中心连接的最合适选择。
 
去年,该小组率先推出了800G QSFP Double Density光模块的第一版,其连接器以及其机壳系统标准,从而诞生了QSFP-DD800(可插拔800G光模块的外形尺寸)。根据可获得的信息,QSFP-DD800将利用8x100G高速电接口与主机进行连接。此外,QSFP-DD800将与包括400G QSFP-DD,QSFP56,QSFP +和QSFP28在内的先前QSFP和QSFP-DD模块完全兼容,从而为运营商在部署800G网络期间提供巨大的运营和商业优势。
 
可插拔800G光模块更新
如今,我们拥有适用于800G光纤和以太网模块的规格。但是,不能排除将来对这些规范的修订。这种情况不会影响用于数据中心互连的高速光模块的开发。低成本,大批量光学元件的供应将控制所有速度转换。预计超过800 Gbps时,可插拔光模块将遇到功率和密度问题。为了减少此类问题,将需要诸如共封装光学器件之类的替代技术。
 
当前方案中800G光模块的可用性
在当前情况下,由于结构复杂和其他与优化相关的问题,对于消费类应用而言,无法提供800G可插拔光模块。根据800G MSA联盟的说法,第一批800G模块可能在2021年进行测试。
 
对于“线路侧”网络,800G光模块并不是新事物,因为它已广泛用于“线路卡”上。线路卡可视为光学组件制造商使用的复杂电子电路板。这些卡使运营商可以开发他们的网络解决方案,而不会与其他线卡发生互操作性或兼容性问题。

例如,假设WL5e在单个波长上的带宽为800G,并且可以调整为以200G至800G范围内的所需容量工作。相反,可以部署相同的WL5e,以在1000公里链路上实现600Gb/s的传输速率,在跨太平洋光缆上实现200Gb / s的速度,在超长距离路由上实现400Gb/s的速度。
 
华为的800G光模块和WL5e均可用于城域传输,数据中心互连和骨干传输。但是,与现有的100G,200G和400G网络相比,它的成本将更高。
 
结论
毫无疑问,互联网流量以及随后的带宽需求都以非常高的速度增长。可以肯定的是,技术公司正在认真考虑800G光模块的实现,他们还在努力提高路由器和交换机的交换能力。我们已经有了基本的800G网络标准和硬件规格。可以相信,现在800G光学器件的商业可用性大约需要一两年的时间。