データセンターネットワークを最大1.6TBまで対応

Jun 11, 2023

データセンターのファイバー プラットフォームは、かつてないほど増大する帯域幅の需要に対応するだけでなく、シームレスなアップグレード パスにも対応する必要があります。 コムスコープの新しい Propel プラットフォームは、まさにそれを実現するように設計されています

コムスコープの世界データセンター市場開発責任者、アラステア・ウェイト氏は、ご想像のとおり、在宅勤務やZoomミーティングの増加が近い将来データセンターネットワークを限界点まで拡張するわけではないと示唆する。

むしろ、それは IoT アプリケーションの爆発的な増加であり、複数の異なるアプリケーションにわたって実行されるタイムクリティカルな多数のタスクにおいて、ハイパースケールおよびエッジ データ センターに対する高速性と低遅延の要求が組み合わされていることです。

「現実には、『データ爆発』を引き起こそうとしているのは、マシン間の通信です。数十億台の IoT 対応デバイスが存在し、すべてデータが生成されることになります。しかし、次のステップは、何をするかということです。 「このすべてのデータをどうしますか? どのようにして「マイニング」しますか? どのような AI および機械学習アプリケーションを使用しますか?」 ウェイトは尋ねます。

少し前まで、エンタープライズ コンピューティングで最もホットなトピックの 1 つは、可能な限り多くの情報を取得する「データ ウェアハウジング」、そしてその結果としての「データ マイニング」でした。 しかし、これはほぼ完全に受動的なものでした。データが収集され、その後分析されて、そこから何を学んでビジネスに適用できるかがわかりました。 多くの場合、組織は、収集したすべてのデータをどう処理すればよいのか、ましてやその使用を開始する方法さえわかりません。

しかし現在、データ収集とは、データが入ってきたらその場で分析して使用し、すぐに活用することが重要です。 データの収集、処理、通信は、高速処理と低遅延通信が重要となる自動運転車や救命医療アプリケーションなどの活動をますます支援することになります。

その結果、最大手のデータセンター運営者はすでに猛烈なアップグレードを開始しています。ラックの高密度化、より強力なサーバーや液体冷却に対応するためのより優れた空調システム、数学を多用するアプリケーションを処理するための GPU などです。 そしてそれらはすべて、データセンター内のより高速なファイバー プラットフォームによってサポートされる必要があります。

「ファイバー プラットフォームは、パッチ コード、パッチ パネル接続、およびバックボーン ケーブルで構成されるチャネルであり、データ センターやネットワーク内のファイバーの組織化されたプレゼンテーションとルーティングを、論理的かつ一貫した方法でサポートします」とウェイト氏は説明します。

言い換えれば、ファイバー プラットフォームは、データ センター内でマルチギガビットおよびより高速なネットワーク速度をサポートする物理インフラストラクチャを提供し、複雑なネットワークに通常伴う可能性のあるケーブル配線の管理ミスを軽減する方法でそれを実現します。 乱暴な取り扱いに耐えられる物理的な復元力と耐久性が必要であると同時に、次世代のネットワーク アップグレードをサポートする将来の保証を保証する超低損失の光学パフォーマンス レベルを提供する必要があります。

それが、コムスコープが MPO8、MPO12、MPO16、MPO24 接続をベースとした最新の Propel ファイバー プラットフォームを開発し、最近展開し、400G、800G、さらには 1.6Tb のデータ レートをサポートできる理由であるとウェイト氏は述べています。

Propel プラットフォームは、業界の発展に合わせて基盤となる物理インフラストラクチャを BASE-16 に移行し、次に BASE-8 に移行し、再び BASE-16 に戻すことを可能にする MPO 接続オプションを提供します。これにより、データセンター所有者は本番ネットワークを安心して利用できるようになります。データセンターオペレーターは中断を最小限に抑えながらアップグレードを展開できると同時に、将来も使い続けることができます。

「Propel から得られるものは、超低損失接続が組み込まれた、非常にハイエンドで高品質な光システムです。このテクノロジーにより、光信号が可能な限りクリアであることが保証され、これはデータセンターとして重要になります。より高いデータレートに移行しています」と彼は言います。

このパフォーマンスと信頼性は、コムスコープが貢献した国際標準に加えて、コムスコープが開発した多くのイノベーションの結果です。

Propel は、200G を超えるギガビット イーサネット速度を達成するための標準として採用されている PAM4 ベースの伝送プロトコル (4 レベルのパルス振幅変調) をサポートするように最適化されています。 PAM4 は、2 ビットを 4 つの振幅レベルを持つ 1 つのシンボルに結合する変調方式です。 技術専門家である Precision Optical Transceivers によると、これによりネットワークのデータ レートが 2 倍になり、短距離伝送で 400G が可能になります。 PAM4 は、業界が 800G、そして 1.6Tb に向かうにつれて、今後何年にもわたって光ネットワーキングの変調方式となるでしょう。

PAM4 は、これまでの変調アプローチと比較して 2 倍の容量を提供します。ノン リターン トゥ ゼロ (NRZ) により、帯域幅が 1G から 25G に増加しました。 40G から 100G までの帯域幅は、10G および 25G NRZ 変調の並列化を使用して達成されました。 どちらの変調テクノロジーも、長距離伝送のためにホスト側の前方誤り訂正 (FEC) を使用しました。

ただし、PAM4 によって可能になる帯域幅の大幅な増加には、信号対雑音比 (SNR) の点でコストがかかる可能性があります。 「PAM4 では、「1」または「0」の代わりに 4 つのレベルがあり、以前は 2 つあったアイ ダイアグラムに 4 つのレベルを詰め込もうとしているので、ノイズが入る余地が少なくなります。 」とウェイトは言います。

コムスコープは、MPO トランク ケーブルのマルチモード ポートフォリオに APC (アングル物理コネクタ) 研磨を導入することで、この潜在的な課題に取り組みました。

従来、光信号が長距離にわたって伝送されるシングルモード ネットワークでは、ファイバーにはノイズの低減に役立つ APC 仕上げと呼ばれるものが施されていました。 「APC 研磨を行うと、ほぼすべての光ノイズが反射されて信号経路から外に出て、ガラスのクラッドに侵入します」とウェイト氏は言います。 「2 本のファイバーを接続すると必ず『後方散乱』または『反射』が発生する可能性があります。これは一種の光『ノイズ』であり、トランシーバーに戻って信号を 4 つのレベルにわたって混乱させる可能性があります。」

コムスコープのソリューションは、Propel ファイバー プラットフォームによって提供されるマルチモード MPO トランク ケーブル接続 (既存のシングル モード APC 仕上げと並行して) にこの角度付き仕上げを導入しています。このアプローチは、低品質の接続に関連することが多い「ノイズ」を大幅に低減します。これにより、高速ネットワークで使用すると信号の明瞭さと信頼性が向上するとウェイト氏は言います。

「従来の丸い UPC (ウルトラ フィジカル コネクタ) マルチモード接続と並んで、当社が初めて導入するのは、APC MPO 接続です。これは、移行を進めているアーリー アダプター (最大のクラウドおよびハイパースケール プロバイダー) からの要求に応えたものです。 400G、さらには 800G まで、システムベースの干渉が多すぎることを懸念しているため、彼らはその角度のある仕上げの調査を開始しています。

「トランシーバー メーカーは、400G マルチモード用にもこの角度付き仕上げを導入しているため、当社のマルチモード MPO パッチ コードが光機器に直接接続される場合、同様に APC 仕上げも行うことになります。

「もちろん、従来の UPC 仕上げのシステムも提供しています。ただし、今後、400/800G への移行を見据えたデータセンター事業者は、APC MPO バックボーン接続を備えた Propel プラットフォームの導入を検討する必要があります。そして、より高いデータレートへの移行を希望する場合、その移行を支援するソリューションが Propel プラットフォームにあります」とウェイト氏は言います。

コムスコープには独自の製造能力があり、コムスコープが製造プロセスから収集できる光学性能データにより、同社は特定のチャネルの伝送性能を宣言することができます。また、25 の保証に裏付けられた拡張アプリケーション保証も提供します。年間のシステム保証。 さらに、設置業者やデータセンターのオペレーター/所有者がケーブルやパネルの製造方法について必要とする情報の多くは、パネル、モジュールのトランクケーブル、パッチコードに取り付けられた QR コードをスキャンするだけで取得できます。

このような設計と製造の緊密な関係は、データセンター ユーザーが必要とする、Propel が 400G 以上の要求に応える極めて厳しい許容誤差に実際に対応できるという保証を提供するために必要です。

「そして、私たちは Propel を構築するための製造パラメータを制御できるため、ファイバー性能計算機のようなツールを提供することができます」とウェイト氏は付け加えます。

これは、購入希望者が、パッチ コード、パネル、バックボーン ケーブルがすべて導入先の環境で最高水準で動作することを確認できるだけでなく、コムスコープが特定のアプリケーションに基づいて延長保証を提供できることを意味します。 。 「私たちは顧客に対して、『実際には、このチャネルをもう少し拡張することもできます』と言うことができ、顧客がデータセンター内でアクティブな機器をより柔軟に移動できるようになります」とウェイト氏は言います。

そして、そのような柔軟性こそが、このような急速に変化する業界においてデータセンター運営者が必要としているものなのです。

ハイパーコネクティビティの要求、つまり超応答性の高いネットワーク接続の必要性は、企業やデータセンター運営者に新たな厄介な要求を課すことになる、とコムスコープのジェイソン・リーザー氏は警告

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