"Mtandao" umekuwa "muhimu" kwa watu wengi wa kisasa.
Sababu kwa nini enzi rahisi ya mtandao inaweza kuja, "teknolojia ya mawasiliano ya fiber-optic" inaweza kusemwa kuwa ya lazima.
Mnamo mwaka wa 1966, mtama wa Wachina wa Uingereza ulipendekeza dhana ya nyuzi za macho, ambayo iliwasha kilele cha kuendeleza mawasiliano ya nyuzi za macho duniani kote.Kizazi cha kwanza cha mifumo ya lightwave inayofanya kazi kwa 0.8 μm mwaka wa 1978 iliwekwa rasmi katika matumizi ya kibiashara, na kizazi cha pili cha mawimbi ya mwanga. mifumo ya mawasiliano kwa kutumia fiber multimode katika siku za mwanzo ilianzishwa haraka mapema miaka ya 1980. Mnamo mwaka wa 1990, mfumo wa wimbi la macho la kizazi cha tatu linalofanya kazi kwa 2.4 Gb / s na 1.55 μm uliweza kutoa huduma za mawasiliano ya kibiashara.
Mtama wa "baba wa nyuzi", ambaye alitoa mchango mkubwa katika "usambazaji wa mwanga katika nyuzi kwa mawasiliano ya macho," alitunukiwa Tuzo ya Nobel ya 2009 katika Fizikia.
Mawasiliano ya nyuzi za macho sasa imekuwa moja ya nguzo kuu za mawasiliano ya kisasa, ikicheza jukumu muhimu katika mitandao ya kisasa ya mawasiliano. Pia inaonekana kama ishara muhimu ya mapinduzi mapya ya kiteknolojia ya ulimwengu na njia kuu za usambazaji wa habari katika jamii ya habari ya siku zijazo.
Katika miaka ya hivi karibuni, soko la matumizi ya data kubwa, kompyuta ya wingu, 5G, Mtandao wa Mambo na akili ya bandia imekua haraka. Soko la programu zisizo na rubani ambalo linakuja linaleta ukuaji wa mlipuko kwa trafiki ya data. Muunganisho wa kituo cha data umeendelea polepole kuwa utafiti wa mawasiliano ya macho. mahali pa moto.
Ndani ya kituo kikubwa cha data cha Google
Kituo cha data cha sasa sio tena chumba kimoja au chache cha kompyuta, lakini seti ya makundi ya kituo cha data. Ili kufikia kazi ya kawaida ya huduma mbalimbali za mtandao na masoko ya maombi, vituo vya data vinahitaji kufanya kazi pamoja. na mwingiliano mkubwa wa habari kati ya vituo vya data umeunda mahitaji ya mitandao ya uunganisho wa kituo cha data, na mawasiliano ya nyuzi za macho imekuwa njia muhimu ya kufikia muunganisho.
Tofauti na vifaa vya jadi vya upokezaji wa mtandao wa mawasiliano ya simu, muunganisho wa kituo cha data unahitaji kupata taarifa zaidi na upitishaji mnene zaidi, ambao unahitaji vifaa vya kubadilishia viwe na kasi ya juu, matumizi ya chini ya nishati, na uboreshaji mdogo zaidi. Mojawapo ya mambo ya msingi ambayo huamua kama uwezo huu unaweza kuwa mafanikio ni moduli ya kipitishio cha macho.
Baadhi ya maarifa ya kimsingi kuhusu moduli za kipitishio cha macho
Mtandao wa habari hasa hutumia nyuzi macho kama njia ya upokezaji, lakini hesabu na uchanganuzi wa sasa lazima pia uzingatie mawimbi ya umeme, na moduli ya kipenyo cha macho ndicho kifaa kikuu cha kutambua ubadilishaji wa umeme wa picha.
Vipengee vya msingi vya moduli ya macho ni Transimitter (Moduli Ndogo ya Kutoa Mwangaza)/Kipokezi (Moduli Ndogo ya Kupokea Mwanga) au Transceiver (Moduli ya Kipitishio cha Macho), chipu ya umeme, na pia inajumuisha vipengee visivyotumika kama vile lenzi, vigawanyiko na viunganishi. Muundo wa mzunguko wa pembeni.
Katika mwisho wa kusambaza: ishara ya umeme inabadilishwa kuwa ishara ya macho na Transimitter, na kisha kuingiza kwa fiber ya macho na adapta ya macho; Katika mwisho wa kupokea: ishara ya macho katika fiber ya macho inapokelewa na Mpokeaji kupitia adapta ya macho. na kubadilishwa kuwa ishara ya umeme na kutumwa kwa kitengo cha kompyuta kwa usindikaji.
Mpangilio wa moduli ya kipitishio cha macho
Pamoja na maendeleo ya teknolojia ya ushirikiano wa optoelectronic, fomu ya ufungaji ya moduli ya transceiver ya macho pia imepitia mabadiliko fulani. Kabla ya tasnia ya moduli ya macho kuanzishwa, ilitengenezwa na watengenezaji wakuu wa vifaa vya mawasiliano katika siku za mwanzo. Violeo vilitofautiana na havikuweza kutumika kwa wote. Hii ilifanya moduli za transceiver za macho zisibadilike.Kwa ajili ya maendeleo ya sekta hiyo, "Mkataba wa Chanzo Mbalimbali (MSA)" wa mwisho ulikuja. Kwa kiwango cha MSA, makampuni ambayo yalizingatia kwa kujitegemea kuendeleza Transceiver ilianza kuibuka, na sekta hiyo iliongezeka.
Moduli ya transceiver ya macho inaweza kugawanywa katika SFP, XFP, QSFP, CFP, nk kulingana na fomu ya kifurushi:
· SFP (Kipengele Kidogo Kinachoweza Kuchomekwa) ni kiwango cha moduli ya kipitishio cha kushikana, inayoweza kuchomeka kwa programu za mawasiliano ya simu na datacom ambacho kinaauni hadi viwango vya uhamishaji vya 10Gbps.
XFP (10 Gigabit Small Form Factor Pluggable) ni moduli ya kipitishio cha kiwango cha 10G ambacho kinaauni itifaki nyingi za mawasiliano kama vile 10G Ethernet, 10G Fiber Channel, na transceivers za SONETOC-192.XFP zinaweza kutumika katika mawasiliano na data. masoko ya mawasiliano ya simu na kutoa sifa bora za matumizi ya nguvu kuliko vipitisha data vingine vya 10Gbps.
QSFP (Quad Small Form-factor Pluggable) ni kiwango cha kipitishio cha ushikamano, kinachochomeka kwa programu za mawasiliano ya data ya kasi ya juu. Kwa mujibu wa kasi, QSFP inaweza kugawanywa katika 4 × 1G QSFP, 4 × 10GQSFP +, 4 × 25G QSFP28 moduli za macho. Kwa sasa QSFP28 imetumika sana katika vituo vya data vya kimataifa.
· CFP (Centum gigabits Form Pluggable) inategemea moduli ya mawasiliano ya mgawanyiko wa mawimbi mnene yenye kasi ya upokezaji ya 100-400 Gbps. Ukubwa wa moduli ya CFP ni kubwa kuliko ile ya SFP/XFP/QSFP, na kwa ujumla hutumika kwa usambazaji wa masafa marefu kama vile mtandao wa eneo la mji mkuu.
Moduli ya kibadilishaji macho cha mawasiliano ya kituo cha data
Mawasiliano ya kituo cha data inaweza kugawanywa katika vikundi vitatu kulingana na aina ya unganisho:
(1) Kituo cha data kwa mtumiaji huzalishwa na tabia ya mtumiaji wa mwisho kama vile kuvinjari ukurasa wa tovuti, kutuma na kupokea barua pepe na mitiririko ya video kwa kufikia wingu;
(2) Muunganisho wa kituo cha data, hutumika hasa kwa urudufishaji wa data, programu na uboreshaji wa mfumo;
(3) Ndani ya kituo cha data, hutumiwa hasa kwa kuhifadhi habari, kuzalisha na kuchimba madini. Kulingana na utabiri wa Cisco, kituo cha data cha mawasiliano ya ndani kinachukua zaidi ya 70% ya mawasiliano ya kituo cha data, na maendeleo ya ujenzi wa kituo cha data yamesababisha maendeleo ya moduli za macho za kasi.
Trafiki ya data inaendelea kukua, na mwelekeo wa kituo cha data kwa kiwango kikubwa na bapa unasukuma ukuzaji wa moduli za macho katika nyanja mbili:
· Kuongezeka kwa mahitaji ya kiwango cha maambukizi
· Kuongezeka kwa mahitaji ya wingi
Kwa sasa, mahitaji ya moduli za macho za kituo cha data cha kimataifa yamebadilika kutoka moduli za macho za 10/40G hadi moduli za 100G. Promosheni ya Alibaba Cloud ya China itakuwa mwaka wa kwanza wa matumizi makubwa ya moduli za 100G mwaka wa 2018. Inatarajiwa kupata toleo jipya zaidi. Moduli za macho za 400G katika 2019.
Njia ya mageuzi ya moduli ya Ali ya wingu
Mwenendo wa vituo vya data kwa kiasi kikubwa umesababisha ongezeko la mahitaji ya umbali wa maambukizi. Umbali wa maambukizi ya nyuzi za multimode ni mdogo na ongezeko la kiwango cha ishara na inatarajiwa kubadilishwa hatua kwa hatua na nyuzi za mode moja.Gharama ya kiungo cha nyuzi kinaundwa na sehemu mbili: moduli ya macho na fiber ya macho. Kwa umbali tofauti, kuna masuluhisho tofauti yanayotumika. Kwa muunganisho wa umbali wa kati hadi mrefu unaohitajika kwa mawasiliano ya kituo cha data, kuna suluhu mbili za kimapinduzi zinazotokana na MSA:
· PSM4 (Njia 4 za Njia Moja Sambamba)
· CWDM4 (Coarse Wavelength Division Multiplexer njia 4)
Miongoni mwao, matumizi ya nyuzi za PSM4 ni mara nne ya CWDM4. Wakati umbali wa kiungo ni mrefu, gharama ya suluhisho la CWDM4 ni ndogo. Kutoka kwa jedwali hapa chini, tunaweza kuona ulinganisho wa kituo cha data 100G masuluhisho ya moduli ya macho:
Leo, teknolojia ya utekelezaji wa moduli za macho za 400G imekuwa lengo la sekta hiyo.Kazi kuu ya moduli ya macho ya 400G ni kuboresha upitishaji wa data na kuongeza wiani wa bandwidth na bandari ya kituo cha data. Mwelekeo wake wa baadaye ni kufikia upana. faida, kelele ya chini, uboreshaji mdogo na ujumuishaji, ili kukidhi mahitaji ya mitandao isiyo na waya ya kizazi kijacho na programu za mawasiliano za kituo cha data kwa kiwango kikubwa zaidi.
Moduli ya mapema ya 400G ya macho ilitumia njia ya 16-channel 25G NRZ (Non-Returnto Zero) katika kifurushi cha CFP8. Faida ni kwamba teknolojia ya urekebishaji wa ishara ya 25G NRZ ilikomaa kwenye moduli ya 100G ya macho inaweza kukopwa, lakini hasara ni kwamba mawimbi 16 yanahitaji kupitishwa kwa sambamba, na matumizi ya nguvu na sauti ni kubwa kiasi, ambayo haifai kwa programu za kituo cha data.Katika moduli ya sasa ya 400G ya macho, 8-channel 53G NRZ au 4-channel 106G PAM4 (4 Pulse Urekebishaji wa Amplitude) urekebishaji wa mawimbi hutumika zaidi kutambua upitishaji wa mawimbi ya 400G.
Kwa upande wa ufungaji wa moduli, OSFP au QSFP-DD hutumiwa, na vifurushi vyote viwili vinaweza kutoa interfaces za ishara za umeme 8. Kwa kulinganisha, mfuko wa QSFP-DD ni mdogo kwa ukubwa na unafaa zaidi kwa maombi ya kituo cha data; kifurushi cha OSFP ni kikubwa kidogo kwa saizi na hutumia nguvu zaidi, na kuifanya kufaa zaidi kwa programu za mawasiliano ya simu.
Chambua nguvu ya "msingi" ya moduli za macho za 100G/400G
Tumeanzisha kwa ufupi utekelezaji wa moduli za macho za 100G na 400G. Yafuatayo yanaweza kuonekana katika michoro ya mpangilio wa 100G CWDM4 solution, 400G CWDM8 solution na 400G CWDM4 solution:
Mchoro wa 100G CWDM4
Mchoro wa 400G CWDM8
Mchoro wa 400G CWDM4
Katika moduli ya macho, ufunguo wa kutambua ubadilishaji wa ishara ya picha ya picha ni kigundua picha. Ili hatimaye kufikia mipango hii, ni aina gani ya mahitaji unayohitaji kukidhi kutoka kwa "msingi"?
Suluhisho la 100G CWDM4 linahitaji utekelezaji wa 4λx25GbE, suluhisho la 400G CWDM8 linahitaji utekelezaji wa 8λx50GbE, na suluhisho la 400G CWDM4 linahitaji utekelezaji wa 4λx100GbE. Sambamba na mbinu ya urekebishaji, 100G CWDM8 inalingana na kiwango cha CWDM4 na 400 moduli ya 400 ya Vifaa vya 25Gbd na 53Gbd. Mpango wa 400G CWDM4 unapitisha mpango wa urekebishaji wa PAM4, ambao pia unahitaji kifaa kuwa na kiwango cha urekebishaji cha 53Gbd au zaidi.
Kiwango cha urekebishaji wa kifaa kinalingana na kipimo data cha kifaa. Kwa moduli ya 100G ya bendi ya 1310nm, kitambua kipimo cha GHz 25 InGaAs au safu ya kigunduzi inatosha.