"Шабака" барои аксари одамони муосир "зарурият" шудааст.
Сабаби фаро расидани чунин як давраи қулайи шабакавӣ, метавон гуфт, ки "технологияи алоқаи нахи оптикӣ" ногузир аст.
Дар соли 1966, соргои хитоии бритониёӣ консепсияи нахи оптикиро пешниҳод кард, ки авҷи рушди алоқаи нахи оптикиро дар саросари ҷаҳон афрӯхт. Насли якуми системаҳои мавҷи нур дар 0,8 микрон дар соли 1978 расман ба истифода дода шуд ва насли дуюми мавҷи равшанӣ Системаҳои коммуникатсионӣ бо истифода аз нахи мултимедиявӣ дар рӯзҳои аввал дар аввали солҳои 1980-ум зуд ҷорӣ карда шуданд. То соли 1990, системаи мавҷи оптикии насли сеюм, ки бо суръати 2,4 Гб/с ва 1,55 мкм кор мекард, тавонист хадамоти алоқаи тиҷорӣ расонад.
Соргои "падари нах", ки дар "интиқоли нур дар нахи оптикӣ барои иртиботи оптикӣ" саҳми барҷаста гузоштааст, соли 2009 ҷоизаи Нобел дар соҳаи физикаро гирифт.
Алоқаи нахи оптикӣ ҳоло ба яке аз рукнҳои асосии коммуникатсияи муосир табдил ёфта, дар шабакаҳои телекоммуникатсионӣ нақши муҳим мебозад. Он ҳамчунин рамзи муҳими инқилоби нави технологӣ дар ҷаҳон ва воситаи асосии интиқоли иттилоот дар ҷомеаи ояндаи иттилоотӣ ба ҳисоб меравад.
Дар солҳои охир, бозори замимавии маълумотҳои калон, роёниши абрӣ, 5G, Интернети ашё ва зеҳни сунъӣ босуръат рушд кард. Бозори барномаҳои бесарнишин, ки ба пеш омада истодааст, ба трафики маълумот афзоиши бебаҳо меорад. Пайвастшавӣ ба маркази додаҳо тадриҷан ба тадқиқоти алоқаи оптикӣ табдил ёфт. нуқтаи гарм.
Дар дохили маркази маълумотии Google
Маркази ҳозираи додаҳо акнун на танҳо як утоқи компютерӣ, балки маҷмӯи кластерҳои маркази додаҳо мебошад. Барои ноил шудан ба кори муқаррарии хидматҳои гуногуни Интернет ва бозорҳои барномаҳо, марказҳои додаҳо бояд якҷоя кор кунанд. Дар вақти воқеӣ. ва ҳамкории оммавии иттилоот байни марказҳои додаҳо талаботро ба шабакаҳои пайвасти маркази додаҳо ба вуҷуд овард ва алоқаи нахи оптикӣ як воситаи зарурии ноил шудан ба пайвастшавӣ гардид.
Баръакси таҷҳизоти интиқоли шабакаи анъанавии дастрасии телекоммуникатсия, пайвасти маркази додаҳо бояд иттилооти бештар ва интиқоли зичтарро ба даст орад, ки таҷҳизоти коммутатсионӣро талаб мекунад, ки суръати баландтар, истеъмоли қувваи кам ва миниатюрии бештар дошта бошанд. Яке аз омилҳои асосӣ, ки муайян мекунад, ки оё ин қобилиятҳо метавонанд модули интиқолдиҳандаи оптикӣ ба даст оварда шудааст.
Баъзе донишҳои асосӣ дар бораи модулҳои интиқоли оптикӣ
Шабакаи иттилоотӣ ҳамчун воситаи интиқол асосан нахи оптикиро истифода мебарад, аммо ҳисоб ва таҳлили ҷорӣ низ бояд ба сигналҳои барқӣ асос ёбад ва модули интиқоли оптикӣ дастгоҳи аслӣ барои амалӣ кардани табдили фотоэлектрикӣ мебошад.
Қисмҳои асосии модули оптикӣ ин Трансмиттер (Зармодули нуридиҳанда)/Қабулкунанда (Зармодули қабулкунандаи рӯшноӣ) ё Трансивер (Модули интиқоли оптикӣ), чипи барқӣ мебошанд ва инчунин ҷузъҳои ғайрифаъол ба монанди линзаҳо, сплиттерҳо ва комбайнҳоро дар бар мегиранд. Таркиби схемаи периферӣ.
Дар охири интиқол: сигнали барқ аз ҷониби Transimitter ба сигнали оптикӣ табдил дода мешавад ва сипас тавассути адаптери оптикӣ ба нахи оптикӣ ворид карда мешавад; Дар охири қабул: сигнали оптикӣ дар нахи оптикӣ аз ҷониби Қабулкунанда тавассути адаптери оптикӣ қабул карда мешавад. ва ба сигнали электрики табдил дода, барои коркард ба агрегати хисоббарор фиристода мешавад.
Схемати модули интиқоли оптикӣ
Бо рушди технологияи интегратсияи оптоэлектронӣ, шакли бастабандии модули интиқоли оптикӣ низ баъзе тағиротҳоро паси сар кард. Пеш аз ташаккули саноати модули оптикӣ, он аз ҷониби истеҳсолкунандагони асосии таҷҳизоти телекоммуникатсионӣ дар рӯзҳои аввал таҳия карда шуд. Интерфейсҳо гуногун буданд ва онҳоро дар ҳама ҷо истифода бурдан мумкин набуд. Ин модулҳои интиқоли оптикиро ивазнашаванда сохт. Барои рушди саноат, "Созишномаи бисёрҷониба (MSA)" ба вуҷуд омад. Бо стандарти MSA, ширкатҳое, ки мустақилона ба таҳияи Transceiver тамаркуз мекарданд, пайдо шуданд ва саноат боло рафт.
Модули интиқоли оптикиро мувофиқи шакли баста ба SFP, XFP, QSFP, CFP ва ғайра тақсим кардан мумкин аст:
· SFP (Small Form-factor Pluggable) як стандарти модули интиқолдиҳандаи паймон ва васлшаванда барои барномаҳои телекоммуникатсионӣ ва датаком мебошад, ки суръати интиқоли то 10 Гбит/с-ро дастгирӣ мекунад.
XFP (10 Gigabit Small Form Factor Pluggable) як модули интиқолдиҳандаи форм-фактори хурди васлшавандаи форм-фактори 10G мебошад, ки протоколҳои сершумори иртиботиро, аз қабили 10G Ethernet, 10G Fiber Channel ва трансиверҳои SONETOC-192.XFP-ро дар иртибототи додаҳо ва бозорҳои телекоммуникатсионӣ ва нисбат ба дигар интиқолдиҳандаҳои 10 Гбит / сония хусусиятҳои беҳтари истеъмоли нерӯро пешниҳод мекунанд.
QSFP (Quad Small Form-factor Pluggable) як стандарти интиқолдиҳандаи паймон ва васлшаванда барои барномаҳои иртиботи баландсуръати додаҳо мебошад. Аз рӯи суръат, QSFP-ро метавон ба модулҳои оптикии 4×1G QSFP, 4×10GQSFP+, 4×25G QSFP28 тақсим кард. Дар айни замон QSFP28 дар марказҳои ҷаҳонии маълумот ба таври васеъ истифода мешавад.
· CFP (Centum gigabits Form Pluggable) ба модули коммуникатсионӣ тақсимкунии мавҷи зиччи стандартишуда бо суръати интиқоли 100-400 Гбит/с асос ёфтааст. Андозаи модули CFP аз модули SFP/XFP/QSFP калонтар аст ва одатан барои интиқоли масофа ба монанди шабакаи метрополитен истифода мешавад.
Модули интиқоли оптикӣ барои алоқаи маркази додаҳо
Аз рӯи намуди пайвастшавӣ алоқаи маркази додаҳоро ба се категория тақсим кардан мумкин аст:
(1) Маркази додаҳо ба корбар тавассути рафтори корбари ниҳоӣ ба монанди дидани саҳифаи веб, ирсол ва қабули паёмҳои электронӣ ва ҷараёнҳои видеоӣ тавассути дастрасӣ ба абр тавлид мешавад;
(2) Пайвастшавӣ ба маркази додаҳо, ки асосан барои такрори маълумот, нармафзор ва навсозии система истифода мешавад;
(3) Дар дохили маркази додаҳо, он асосан барои нигоҳдории иттилоот, тавлид ва истихроҷи маъдан истифода мешавад. Тибқи пешгӯии Cisco, алоқаи дохилии маркази додаҳо беш аз 70% алоқаи маркази додаҳоро ташкил медиҳад ва рушди сохтмони маркази додаҳо боиси рушди модулҳои оптикии баландсуръат гардид.
Трафики маълумот дар ҳоли афзоиш аст ва тамоюли миқёси калон ва ҳамворшавии маркази додаҳо рушди модулҳои оптикиро дар ду ҷиҳат пеш мебарад:
· Талаботи баланд бардоштани суръати интиқол
· Афзоиши талабот ба миқдор
Дар айни замон, талаботи модулҳои оптикии маркази маълумотҳои глобалӣ аз модулҳои оптикии 10/40G ба модулҳои оптикии 100G иваз карда шуданд. Alibaba Cloud Promotion дар Чин соли аввали татбиқи васеъмиқёси модулҳои оптикии 100G дар соли 2018 мегардад. Интизор меравад, ки навсозӣ шавад. Модулҳои оптикии 400G дар соли 2019.
Роҳи эволютсияи модули абрии Али
Тамоюли марказҳои бузурги додаҳо боиси афзоиши талабот ба масофаи интиқол гардид. Масофаи интиқоли нахҳои multimode бо афзоиши суръати сигнал маҳдуд аст ва интизор меравад, ки тадриҷан бо нахҳои як-ҳолати иваз карда шаванд. Арзиши пайванди нахи аз ду қисм иборат аст: модули оптикӣ ва нахи оптикӣ. Барои масофаҳои гуногун, ҳалли мухталифи мувофиқ мавҷуданд. Барои пайвасти байниҳамдигарии масофаи миёна ва дур, ки барои алоқаи маркази додаҳо лозим аст, ду ҳалли инқилобӣ аз MSA тавлид мешаванд:
· PSM4 (Ҳолати ягонаи мувозӣ 4 хат)
· CWDM4 （Мультиплексери тақсимоти дарозии мавҷҳои 4 хатти 4）
Дар байни онҳо, истифодаи нахи PSM4 аз CWDM4 чор маротиба зиёдтар аст. Вақте ки масофаи пайванд дароз аст, арзиши ҳалли CWDM4 нисбатан паст аст. Аз ҷадвали зер мо метавонем муқоисаи қарорҳои модули оптикии маркази додаҳои 100G-ро бубинем:
Имрӯз, технологияи татбиқи модулҳои оптикии 400G ба маркази таваҷҷӯҳи саноат табдил ёфтааст. Вазифаи асосии модули оптикии 400G беҳтар кардани интиқоли маълумот ва ба ҳадди аксар расонидани фарохмаҷро ва зичии порти маркази додаҳо мебошад. Тамоюли ояндаи он ба даст овардани васеъ аст. фоида, садои паст, миниатюризатсия ва ҳамгироӣ барои қонеъ кардани ниёзҳои шабакаҳои бесими насли оянда ва барномаҳои иртиботи ултра-миқёси маркази додаҳо.
Модули оптикии аввали 400G усули модуляцияи сигнали 16-канали 25G NRZ (Non-Returnto Zero) дар бастаи CFP8-ро истифода бурд. Бартарии он аст, ки технологияи модуляцияи сигнали 25G NRZ, ки дар модули оптикии 100G пухта шудааст, қарз гирифтан мумкин аст, аммо камбуди ин аст. ки 16 сигнал бояд мувозӣ интиқол дода шаванд ва масрафи нерӯ ва ҳаҷми нисбатан калон аст, ки барои барномаҳои маркази додаҳо мувофиқ нест. Дар модули оптикии 400G, 8-канал 53G NRZ ё 4-канал 106G PAM4 (4 Набз) Модулятсияи амплитуда) асосан барои амалисозии интиқоли сигнали 400G истифода мешавад.
Дар робита ба бастабандии модул, OSFP ё QSFP-DD истифода мешавад ва ҳарду бастаҳо метавонанд 8 интерфейси сигнали барқиро таъмин кунанд.Дар муқоиса, бастаи QSFP-DD аз ҷиҳати ҳаҷм хурдтар ва барои барномаҳои маркази додаҳо мувофиқтар аст; бастаи OSFP аз рӯи ҳаҷм каме калонтар аст ва қувваи бештарро истеъмол мекунад, ки онро барои барномаҳои телекоммуникатсионӣ мувофиқтар мекунад.
Қувваи "аслӣ"-и модулҳои оптикии 100G/400G-ро таҳлил кунед
Мо ба таври мухтасар татбиқи модулҳои оптикии 100G ва 400G-ро муаррифӣ кардем. Инҳоро дар диаграммаҳои схематикии ҳалли 100G CWDM4, ҳалли 400G CWDM8 ва ҳалли 400G CWDM4 дидан мумкин аст:
Схемати 100G CWDM4
Схемати 400G CWDM8
Схемати 400G CWDM4
Дар модули оптикӣ калиди амалӣ кардани табдили сигнали фотоэлектрикӣ фотодетектор мебошад. Барои нихоят конеъ гардондани ин накшахо аз «асл» чй гуна эхтиёчотро конеъ гардондан лозим аст?
Ҳалли 100G CWDM4 татбиқи 4λx25GbE-ро талаб мекунад, ҳалли 400G CWDM8 татбиқи 8λx50GbE-ро талаб мекунад ва ҳалли 400G CWDM4 татбиқи 4λx100GbE-ро талаб мекунад. Мутобиқ ба усули модуляция, модулҳои 100G CWDM4 ва CWDM4-ро қабул мекунанд ба суръати модуляцияи Дастгоҳҳои 25Gbd ва 53Gbd. Схемаи 400G CWDM4 схемаи модуляцияи PAM4-ро қабул мекунад, ки он ҳамчунин аз дастгоҳ суръати модулятсияи 53 Гбд ё бештарро талаб мекунад.
Меъёри модуляцияи дастгоҳ ба маҷрои дастгоҳ мувофиқат мекунад. Барои модули оптикии 100G банди 1310 нм, детектор ё массиви детектори паҳнои 25 ГГц InGaAs кифоя аст.