“Tor” häzirki zaman adamlarynyň köpüsi üçin “zerurlyga” öwrüldi.
Şeýle amatly tor döwrüniň gelmeginiň sebäbi, “süýüm-optiki aragatnaşyk tehnologiýasy” zerurdyr.
1966-njy ýylda Iňlis hytaý mekgejöweni dünýäde optiki süýüm aragatnaşygyny ösdürmegiň iň ýokary nokadyny döredýän optiki süýüm düşünjesini teklip etdi. 1978-nji ýylda 0.8 mkm-da işleýän ýeňil tolkun ulgamlarynyň ilkinji nesli resmi taýdan täjirçilik taýdan ulanyldy we ikinji nesil çyra tolkuny. Ilkinji günlerde multimodly süýümi ulanýan aragatnaşyk ulgamlary 1980-nji ýyllaryň başynda çalt ornaşdyryldy. 1990-njy ýyla çenli 2,4 Gb / s we 1.55 mkm-da işleýän üçünji nesil optiki tolkun ulgamy täjirçilik aragatnaşyk hyzmatlaryny berip bildi.
"Optiki aragatnaşyk üçin süýümde ýagtylygyň geçirilmegine" uly goşant goşan "süýümiň atasy" mekgejöweni, 2009-njy ýylda fizika boýunça Nobel baýragy bilen sylaglandy.
Optiki süýümli aragatnaşyk häzirki zaman telekommunikasiýa ulgamlarynda möhüm rol oýnaýan häzirki zaman aragatnaşygynyň esasy sütünleriniň birine öwrüldi. Şeýle hem, dünýädäki täze tehnologiki ynkylaby of möhüm nyşany we geljekki maglumat jemgyýetinde maglumat bermegiň esasy serişdesi hökmünde görülýär.
Soňky ýyllarda uly maglumatlaryň, bulut hasaplamagyň, 5G, zatlaryň interneti we emeli intellektiň amaly bazary çalt ösdi. Pilotsyz amaly bazary, maglumat traffigine güýçli ösüş getirýär. Maglumat merkeziniň özara baglanyşygy kem-kemden optiki aragatnaşyk gözlegine öwrüldi. gyzgyn ýer.
Google-yň uly maglumat merkeziniň içinde
Häzirki maglumat merkezi indi diňe bir ýa-da birnäçe kompýuter otagy däl, eýsem maglumat merkeziniň toparlarydyr. Dürli internet hyzmatlarynyň we amaly bazarlarynyň kadaly işine ýetmek üçin maglumat merkezleri bilelikde işlemeli. Hakyky wagt maglumat merkezleriniň arasyndaky maglumatlaryň köpçülikleýin täsiri maglumat merkeziniň özara baglanyşyk torlaryna islegi döretdi we optiki süýümli aragatnaşyk özara baglanyşygy gazanmak üçin zerur serişdä öwrüldi.
Adaty telekom aragatnaşygynyň tor geçiriş enjamlaryndan tapawutlylykda, maglumat merkeziniň özara baglanyşygy has ýokary tizlige, has az sarp edilişine we miniatýurizasiýasyna eýe bolmagy üçin has köp maglumat we has dykyz geçiriş gazanmalydyr. Bu mümkinçilikleriň bolup biljekdigini kesgitleýän esasy faktorlaryň biri. gazanylan optiki geçiriji modul.
Optiki geçiriji modullar barada käbir esasy bilimler
Maglumat ulgamy esasan optiki süýümi geçiriji gurşaw hökmünde ulanýar, ýöne häzirki hasaplama we derňew elektrik signallaryna esaslanmalydyr we optiki geçiriji modul fotoelektrik öwrülişigini amala aşyrmak üçin esasy enjamdyr.
Optiki modulyň esasy komponentleri Transimitter (Light Emitting Submodule) / Receiver (Light Receiving Submodule) ýa-da Transceiver (Optical Transceiver Module), elektrik çip, şeýle hem linzalar, bölüjiler we kombinatorlar ýaly passiw komponentleri öz içine alýar. Periferiýa zynjyryň düzümi.
Geçirijiniň ahyrynda: elektrik signaly Transimitter tarapyndan optiki signala, soňra optiki adapter arkaly optiki süýüme giriş; kabul ediş nokadynda: optiki süýümdäki optiki signal kabul ediji tarapyndan optiki adapter arkaly kabul edilýär; we elektrik signalyna öwrüldi we gaýtadan işlemek üçin hasaplaýyş bölümine iberildi.
Optiki geçiriji modul shemasy
Optoelektron integrasiýa tehnologiýasynyň ösmegi bilen optiki geçiriji modulyň gaplama görnüşi hem käbir üýtgeşmeleri başdan geçirdi. Optiki modul pudagy döredilmezden ozal, ilkinji telekom enjamlaryny öndürijiler tarapyndan ösdürilipdi. Interfeýsler dürli-dürli bolup, hemme ýerde ulanylyp bilinmedi. Bu optiki geçiriji modullary çalşyp bolmaýardy. Senagatyň ösmegi üçin iň soňky “Köp çeşme şertnamasy” (MSA) ýüze çykdy. MSA standarty bilen Transceiver-i ösdürmäge özbaşdak üns berýän kompaniýalar döräp başlady we pudak ösdi.
Optiki geçiriji moduly paket görnüşine görä SFP, XFP, QSFP, CFP we ş.m. bölüp bolar:
· SFP (Kiçijik forma-faktor dakylýan), 10Gbit / sek çenli geçiş nyrhlaryny goldaýan telekom we datacom programmalary üçin ykjam, dakylýan geçiriji modul standarty.
XFP (10 Gigabit kiçi forma faktory dakyp bolýan), 10G Ethernet, 10G Süýüm kanaly we SONETOC-192.XFP geçirijiler ýaly köp aragatnaşyk protokollaryny goldaýan 10G derejeli kiçi forma faktorly dakylýan geçiriji modul bolup, maglumat aragatnaşygynda ulanylyp bilner. telekommunikasiýa bazarlary we beýleki 10 Gb / sek geçirijilerden has gowy energiýa sarp ediş aýratynlyklaryny hödürleýär.
QSFP (Dört kiçi forma-faktor dakylýan) ýokary tizlikli maglumat aragatnaşyk programmalary üçin ykjam, dakylýan geçiriji standart. Tizlige görä, QSFP-i 4 × 1G QSFP, 4 × 10GQSFP +, 4 × 25G QSFP28 optiki modullara bölmek mümkin. Häzirki wagtda QSFP28 global maglumat merkezlerinde giňden ulanyldy.
· CFP (Centum gigabits Form Pluggable) 100-400 Gbit / s tizlikli standart dykyz tolkun optiki bölüji aragatnaşyk modulyna esaslanýar. CFP modulynyň ululygy SFP / XFP / QSFP-den has uludyr we adatça şäher meýdany ulgamy ýaly uzak aralyklara geçirmek üçin ulanylýar.
Maglumat merkezi aragatnaşygy üçin optiki geçiriji modul
Maglumat merkeziniň aragatnaşygyny baglanyşyk görnüşine görä üç kategoriýa bölmek bolar:
(1) Ulanyja maglumat merkezi, web sahypasyna göz aýlamak, buluda girmek arkaly e-poçta we wideo akymlaryny ibermek we almak ýaly ahyrky ulanyjy özüni alyp barşy netijesinde döredilýär;
(2) Maglumat merkeziniň özara baglanyşygy, esasan maglumatlary köpeltmek, programma üpjünçiligi we ulgamy kämilleşdirmek üçin ulanylýar;
(3) Maglumat merkeziniň içinde esasan maglumat saklamak, öndürmek we gazyp almak üçin ulanylýar. Cisco-nyň çaklamasyna görä, maglumat merkeziniň içerki aragatnaşyk maglumat merkeziniň aragatnaşygynyň 70% -den gowragyny emele getirýär we maglumat merkeziniň gurluşygynyň ösmegi ýokary tizlikli optiki modullaryň ösmegine itergi berdi.
Maglumat trafigi ösmegini dowam etdirýär we maglumat merkeziniň uly göwrümli we tekizleme tendensiýasy optiki modullaryň ösmegine iki taraplaýyn itergi berýär:
· Geçiriş tizliginiň talaplarynyň ýokarlanmagy
· Mukdar isleginiň ýokarlanmagy
Häzirki wagtda global maglumat merkeziniň optiki modullarynyň talaplary 10 / 40G optiki modullardan 100G optiki modullara üýtgedi. Hytaýyň “Alibaba Cloud Promotion” 2018-nji ýylda 100G optiki modullaryň uly göwrümli ulanylyşynyň ilkinji ýyly bolar. 2019-njy ýylda 400G optiki modul.
Ali bulut modulynyň ewolýusiýa ýoly
Uly göwrümli maglumat merkezleriniň tendensiýasy, aralyk talaplarynyň ýokarlanmagyna sebäp boldy. Multimodly süýümleriň geçiriş aralygy signal tizliginiň ýokarlanmagy bilen çäklendirilýär we kem-kemden bir re modeimli süýümler bilen çalşylmagyna garaşylýar. Süýüm baglanyşygynyň bahasy iki bölekden durýar: optiki modul we optiki süýüm. Dürli aralyklar üçin dürli ulanylýan çözgütler bar. Maglumat merkezi aragatnaşygy üçin zerur bolan orta we uzak aralyk baglanyşyk üçin MSA-dan doglan iki sany rewolýusiýa çözgüdi bar:
· PSM4 （Parallel ýeke reodeim 4 zolak）
· CWDM4 ar Tolkun tolkun uzynlygy Multiplexer 4 zolak）
Olaryň arasynda PSM4 süýüminiň ulanylyşy CWDM4-den dört esse köpdür. Baglanyş aralygy uzyn bolsa, CWDM4 çözgüt bahasy birneme pes bolýar. Aşakdaky tablisadan maglumat merkeziniň 100G optiki modul çözgütleriniň deňeşdirmesini görüp bileris:
Häzirki wagtda 400G optiki modullary durmuşa geçirmek tehnologiýasy pudagyň üns merkezine öwrüldi. 400G optiki modulyň esasy wezipesi maglumat geçirişini gowulandyrmak we maglumat merkeziniň geçirijilik giňligini we port dykyzlygyny ýokarlandyrmakdyr. Geljekki tendensiýa giň ýetmekdir gazanmak, pes ses, miniatýurizasiýa we integrasiýa, indiki nesil simsiz torlaryň we ultra-uly maglumat merkezi aragatnaşyk programmalarynyň isleglerini kanagatlandyrmak üçin.
Irki 400G optiki modulda CFP8 paketinde 16 kanaldan 25G NRZ (Returnto Zero däl) signal modulýasiýa usuly ulanyldy. Munuň artykmaçlygy, 100G optiki modulda ýetişen 25G NRZ signal modulýasiýa tehnologiýasynyň karz alyp bolýandygy, ýöne zyýany bar 16 signalyň paralel görnüşde berilmelidigini we energiýa sarp edilişiniň we göwrüminiň has ulydygyny, bu maglumat merkeziniň amaly programmalaryna laýyk gelmeýändigini görkezýär. Häzirki 400G optiki modulda 8 kanal 53G NRZ ýa-da 4 kanal 106G PAM4 (4 Pulse) Amplituda modulýasiýa) signal modulýasiýasy esasan 400G signal geçirişini amala aşyrmak üçin ulanylýar.
Modul gaplamak nukdaýnazaryndan OSFP ýa-da QSFP-DD ulanylýar we iki paket hem 8 sany elektrik signal interfeýsini üpjün edip biler. Deňeşdirilende, QSFP-DD bukjasynyň göwrümi has kiçi we maglumat merkezi programmalary üçin has amatly; OSFP bukjasy göwrümi birneme uludyr we telekom programmalary üçin has amatly edip, has köp güýç sarp edýär.
100G / 400G optiki modullaryň “esasy” güýjüni derňäň
100G we 400G optiki modullaryň durmuşa geçirilişini gysgaça tanyşdyrdyk. Aşakdakylary 100G CWDM4 ergininiň shematiki diagrammalarynda, 400G CWDM8 ergininde we 400G CWDM4 ergininde görmek bolýar:
100G CWDM4 shemasy
400G CWDM8 shemasy
400G CWDM4 shematik
Optiki modulda fotoelektrik signalyň öwrülmesini amala aşyrmagyň açary fotodetektordyr. Iň soňunda bu meýilnamalary ýerine ýetirmek üçin “ýadrodan” haýsy zerurlyklary kanagatlandyrmaly?
100G CWDM4 çözgüdi 4λx25GbE ýerine ýetirilmegini talap edýär, 400G CWDM8 çözgüdi 8λx50GbE ýerine ýetirilmegini talap edýär, 400G CWDM4 çözgüdi bolsa 4λx100GbE ýerine ýetirilmegini talap edýär. Modulirleme usulyna laýyklykda 100G CWDM4 we 400G CWDM8 shemalary NRZ modulýasiýasyna laýyk gelýär. 25Gbd we 53Gbd enjamlar. 400G CWDM4 shemasy PAM4 modulirleme shemasyny kabul edýär, bu hem enjamyň modulýasiýa tizliginiň 53Gbd ýa-da ondanam ýokary bolmagyny talap edýär.
Enjamyň modulirleme tizligi enjamyň zolagyna laýyk gelýär. 1310nm zolakly 100G optiki modul üçin 25GHz InGaAs detektor ýa-da detektor massiwi ýeterlikdir.