Auf dem Weg zur Langstrecke: 400G und Rechenzentrumsverbindung

Neben anderen Faktoren haben die explosionsartige Verbreitung von Cloud Computing und die Entwicklung hin zum Internet der Dinge (IoT) und 5G einen enormen Druck auf Rechenzentren ausgeübt, sowohl die Netzwerkkapazität als auch die Fähigkeit, auf unvorhersehbare Verkehrsmuster zu reagieren, zu erhöhen.  

Dieses Phänomen treibt die Branche derzeit dazu, neue Lösungen für DCI (Data Center Interconnect) zu entwickeln, und hat bereits eine Reihe vielversprechender Trends hervorgebracht. Diese decken die gesamte DCI-Skala ab, von Kurzstreckenverbindungen in und um Rechenzentren über Metroverbindungen bis hin zu Langstreckenverbindungen. Ein Großteil des aktuellen Fokus liegt auf der kurzfristigen Einführung von Schemata mit einem Durchsatz von 400 Gigabit pro Sekunde (400G), während andere Datenraten und Technologien weiterhin eine unterstützende Rolle in einer sich entwickelnden Landschaft spielen.  

Im Nahbereich ist beispielsweise die Technologie der Pulsamplitudenmodulation (PAM) in den Vordergrund gerückt. PAM ist eine effiziente und kostengünstige Alternative zu den architekturbasierten Ansätzen, die traditionell zum Aufbau größerer Kapazitäten verwendet werden. Ein Beispiel ist PAM4, mit dem optische Transceiver einen statt vier Laser verwenden und einen Durchsatz von 100 Gigabit pro Sekunde über eine einzelne Faser realisieren können. Die Technologie kann auf bestehende Architekturen angewendet werden und dient der Verdoppelung der Bitrate. Wenn Verstärkung und Dispersionskompensation in das System integriert sind, kann PAM4 auch für größere Entfernungen verwendet werden.  

Auch im Langstreckenbereich wurden Hochgeschwindigkeits-Netzwerklösungen proaktiv eingesetzt, um sie „zukunftssicher“ zu machen. Obwohl höhere Bitraten in der Regel kürzere Reichweiten bedeuten, wird die Gesamtkonnektivität durch den Hochgeschwindigkeitseinsatz dennoch verbessert. Beispielsweise erreicht ein 200G-fähiger DCI möglicherweise nur die volle Geschwindigkeit in der kleineren Umgebung der Metro, kann aber auch mit 100G für Langstreckenanwendungen betrieben werden, die eine größere optische Reichweite erfordern. Das Gleiche gilt für 400G-Implementierungen, bei denen die Unterstützung von 200G-Langstrecken-DCI-Netzwerkaufbauten ein häufiger Grund für die frühe Einführung von 400G ist.  

Eine weitere neue Fähigkeit, die im gesamten Rechenzentrumsökosystem zu beobachten ist, ist die Programmierbarkeit. Schnittstellen, die angepasst werden können, um die Kapazität als Reaktion auf den Echtzeit-Bandbreitenbedarf zu optimieren, erhöhen die Fähigkeit der Betreiber, auf Unvorhersehbarkeiten zu reagieren. Der Aufbau dieser Art von Flexibilität ist für Betreiber auch eine weitere Möglichkeit, ihre Netze „zukunftssicher“ zu machen. 

Obwohl sich die Einführung von 400G noch im Anfangsstadium befindet, ist die Motivation der Branche groß, sie voranzutreiben. Neben der Erhöhung der Datenverkehrskapazität und der Reduzierung der Betriebskosten bietet 400G im Vergleich zu älteren Datentarifsystemen einen geringeren Platzbedarf und einen geringeren Energieverbrauch. Es handelt sich um eine Technologie, die als Reaktion auf enormen Druck entwickelt wurde und im Gegenzug enorme Aussichten bietet.