400G技術(shù)已經(jīng)到來(lái) | 且看EXFO如何助您投身數字化變革的浪潮

  我們現在比以往任何時(shí)候都更多地使用數據網(wǎng)絡(luò )。想想看：這些依賴(lài)于網(wǎng)絡(luò )的技術(shù)有多少每天都在被使用？

  答案是：可能比您想象的還要多。

  而這些僅僅是我們今天擁有的技術(shù)。誰(shuí)知道還會(huì )有什么創(chuàng )新技術(shù)，造成網(wǎng)絡(luò )流量更急劇地增長(cháng)？而且，5G時(shí)代正在到來(lái)，我們可以預計這種網(wǎng)絡(luò )使用趨勢會(huì )像滾雪球一樣越來(lái)越多。

  因此，網(wǎng)絡(luò )和數據中心運營(yíng)商與設備制造商合作，在其實(shí)驗室內驗證支持400G以太網(wǎng)的新網(wǎng)元。這項實(shí)驗室工作的成功幫助運營(yíng)商滿(mǎn)足與客戶(hù)達成的服務(wù)等級協(xié)議，這些客戶(hù)期望數據傳輸的速度更快、容量更高，同時(shí)降低每比特的傳輸成本和功耗（并提高自身的盈利能力）。

  這一切都意味著(zhù)需要認真看待400G并把握它帶來(lái)的機遇。

  400G 有多快？

  400G以太網(wǎng)鏈路的實(shí)際速率可達425 Gbit/s。是的，您沒(méi)有看錯。

  IEEE P802.3bs 標準定義了400G以太網(wǎng)數據速率的技術(shù)規范。該標準還確定了一個(gè)強制性的前向糾錯（FEC）機制，不僅可以檢測傳輸中的錯誤，還可以糾正這些錯誤。FEC機制所需的其它比特包括在425 Gbit/s線(xiàn)路速率中。

  是什么讓400 Gbit/s傳輸成為可能？答案是因為采用了四電平脈沖幅度調制（PAM4）。通過(guò)使用PAM4，運營(yíng)商可以針對不同外形尺寸的光模塊（如OSFP和QSFP-DD）實(shí)施8個(gè)50G通道或4個(gè)100G通道。這種新穎的光收發(fā)器結構支持通過(guò)多波長(cháng)或并行光纖傳輸高達400 Gbit/s的以太網(wǎng)數據。

  然而，多電平調制使得分析變得更加復雜，因此我們需要先進(jìn)的工具，如PAM4眼圖直方圖和預加重與均衡功能來(lái)應對這種復雜程度。

  400G部署：我們取得了多大進(jìn)展？

  網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商目前正在測試新的網(wǎng)絡(luò )設備，如交換機和路由器，這些網(wǎng)絡(luò )設備可以支持400G客戶(hù)端接口以及其它400G傳輸設備。他們還在升級自己的網(wǎng)絡(luò )基礎設施。400G部署已經(jīng)到來(lái)。

  400G網(wǎng)絡(luò )部署：有哪些挑戰？

  一句話(huà)：有好多。

  光收發(fā)器是400G部署的最關(guān)鍵因素。它們的發(fā)展成熟度、可用性、成本和可靠性還沒(méi)有達到運營(yíng)商希望的水平。

  此外，許多不同類(lèi)型的收發(fā)器通常用于距離不同的不同環(huán)境。QSFP56-DD和OSFP收發(fā)器被用于運營(yíng)商實(shí)驗室和數據中心內的400G網(wǎng)絡(luò )，而相干的光模塊被用在數據中心互連和城域網(wǎng)應用中，并很快會(huì )被用到海底網(wǎng)絡(luò )中。

  與此同時(shí)，在大型數據中心里，端口致密化仍在繼續。運營(yíng)團隊正在增加匯聚鏈路的容量，從10GE鏈路升級到25GE或50GE鏈路，從100GE鏈路升級到200GE或400GE鏈路。

  網(wǎng)絡(luò )測試和監測也變得比以往任何時(shí)候都更加重要。畢竟，400G鏈路的性能對于5G新服務(wù)能否成功至關(guān)重要。在運營(yíng)商評估服務(wù)提供商所提供的體驗質(zhì)量時(shí)，延遲測量仍然是一個(gè)關(guān)鍵的行業(yè)基準。最佳體驗質(zhì)量還取決于數據吞吐量、丟幀、延遲變化（抖動(dòng)）和其它參數。

  鑒于400G鏈路本身會(huì )帶來(lái)很多挑戰，因此部署即插即用的網(wǎng)絡(luò )并不現實(shí)。網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商會(huì )需要進(jìn)行投資，以確保其網(wǎng)絡(luò )高效地支持新技術(shù)有望實(shí)現的各種服務(wù)。這些投資必須涵蓋物理（第1層：光纖、連接器、連接等）和更高級別[第2層（數據鏈路-以太網(wǎng)）和第3層（網(wǎng)絡(luò )-IP）]器件。

  400G網(wǎng)絡(luò )測試要求：它們有哪些?

  測試要求會(huì )因測試背景而異。

  在現場(chǎng)進(jìn)行測試

  現場(chǎng)技術(shù)人員和工程師必須升級其測試流程，以包括400G傳輸所需的器件。在物理測試方面，技術(shù)人員必須能夠評估連接器、接口和光纖是否符合400G要求的更高性能標準。

  必須使用以下標準來(lái)驗證400G收發(fā)器：

  ? 前向糾錯前后的誤碼率評估

  ? 功耗

  ? 溫度監測

  ? 使用直方圖評估或預加重/均衡對信號進(jìn)行物理評估

  在運營(yíng)商實(shí)驗室內進(jìn)行測試

  運營(yíng)商正在從網(wǎng)絡(luò )設備制造商那里獲得新的器件，但在將這些器件用于400G網(wǎng)絡(luò )之前，必須在自己的實(shí)驗室中進(jìn)行壓力測試，以全面徹底地評估它們。因此，運營(yíng)商使用基于RFC 2455或誤碼率測量等標準化測試程序來(lái)進(jìn)行測試并確定基準。

  提供服務(wù)

  最終客戶(hù)擔心的是自己收到的服務(wù)的性能。這些服務(wù)的質(zhì)量由吞吐量、延遲、抖動(dòng)和丟幀等因素決定。服務(wù)等級協(xié)議根據公認的標準化程序（如ITU-T Y.1564）定義了這些參數。

  為了滿(mǎn)足SLA目標，運營(yíng)商不僅要驗證第二層以太網(wǎng)幀性能，還要驗證第三層IPv4和IPv6數據包效率。

  再問(wèn)一次：

  400G技術(shù)已經(jīng)到來(lái)

  您準備好了嗎？

  未來(lái)5年將發(fā)生一場(chǎng)巨大的數字化變革，部署400G技術(shù)是其最重要的推動(dòng)因素之一。

  這就是為什么已經(jīng)開(kāi)始對400G（及以上）解決方案進(jìn)行大規模投資的原因。業(yè)內正在部署基于400G鏈路的可靠網(wǎng)絡(luò )基礎設施，這將使網(wǎng)絡(luò )連接的數量幾乎無(wú)限。

  如何獲得正確的測試、監測和分析工具

  EXFO的FTBx-88460解決方案為您提供驗證400G網(wǎng)絡(luò )所需的各種測試應用和高級工具。它們面向未來(lái)，因為它們不僅支持當前的光接口，而且被設計成可測試新出現的光技術(shù)。

  EXFO的FTBx-88460解決方案提供了新穎的開(kāi)放式收發(fā)器系統（OTS），支持QSFP-DD和OSFP 400G接口。它也可以支持更新的技術(shù)，如相干的ZR和ZR+收發(fā)器。

  可靠地升級網(wǎng)絡(luò )基礎設施仍然是一個(gè)永恒的挑戰。EXFO的解決方案使運營(yíng)商能夠在未來(lái)幾年里成功地應對這一挑戰。