No mire ahora: ¡aquí llega el 800G!

La óptica de 100G está pasando por el mercado masivo y se espera que el 400G llegue en algún momento del año que viene. Sin embargo, el tráfico de datos sigue aumentando y la presión en los data centers incrementa.

Equilibrio de la mesa de tres patas

En el centro de datos, la capacidad es una cuestión de controles y equilibrios entre servidores, conmutadores y conectividad. Cada uno impulsa al otro a ser más rápido y menos costoso. Durante años, la tecnología de interruptores fue el motor principal. Con la introducción de StrataXGS® Tomahawk® 3 de Broadcom, los administradores de centros de datos ahora pueden aumentar las velocidades de switcheo y enrutamiento a 12,8 Tbps y reducir su costo por puerto en un 75 por ciento. Entonces, el factor limitante ahora es la CPU, ¿verdad? Incorrecto. A principios de este año, NVIDIA presentó su nuevo chip Ampere para servidores. Resulta que los procesadores utilizados en los juegos son perfectos para manejar el entrenamiento y el procesamiento basado en inferencias necesarios para la Inteligencia Artificial (IA) y el Aprendizaje Automático (ML).

CLICK TO TWEET: Jim Young de CommScope explica que 400G llegará pronto a los centros de datos, pero tenemos que prepararnos para 800G en un par de años.

El cuello de botella se traslada a la red

Con switches y servidores programados para admitir 400G y 800G, la presión cambia a la capa física para mantener la red equilibrada. IEEE 802.3bs, aprobado en 2017, abrió el camino para Ethernet 200G y 400G. Sin embargo, el IEEE ha completado recientemente su evaluación de ancho de banda con respecto a 800G y más . Dado el tiempo que se requiere para desarrollar y adoptar nuevos estándares, es posible que ya nos estemos quedando rezagados. Por lo tanto, los fabricantes de equipos originales de cableado y óptica están presionando para mantener el impulso, ya que la industria busca respaldar las transiciones en curso de 400G a 800G, 1,2 Tb y más. Estas son algunas de las tendencias y desarrollos que estamos viendo.   

Switches en movimiento

Para empezar, las configuraciones de filas de servidores y las arquitecturas de cableado están evolucionando. Los switches de agregación se mueven desde la parte superior del bastidor (TOR) a la mitad de la fila (MOR) y se conectan al tejido del switch a través de un panel de conexión de cableado estructurado. Ahora, migrar a velocidades más altas implica simplemente reemplazar los cables de conexión del servidor en lugar de reemplazar los enlaces más largos entre conmutadores.  Este diseño también elimina la necesidad de instalar y administrar 192 cables ópticos activos (AOC) entre el switch y los servidores.

Cambian los factores de forma del transceptor

Los nuevos diseños en módulos ópticos enchufables brindan a los diseñadores de redes herramientas adicionales, lideradas por QSFP-DD y OSFP que habilitan 400G. Ambas cuentan con carriles 8x, con la óptica que proporciona ocho 50G PAM4. Cuando se implementan en una configuración de 32 puertos, los módulos QSFP-DD y OSFP habilitan 12,8 Tbps en un dispositivo de 1RU. El factor de forma OSFP y QSFP-DD admite los módulos ópticos 400G actuales y los módulos ópticos 800G de próxima generación. Con óptica de 800g, los conmutadores alcanzarán 25,6 tbps por 1U.

Nuevos estándares 400GBASE

También hay más opciones de conectores para admitir módulos MMF de corto alcance de 400G. El estándar 400GBASE-SR8 permite un conector MPO de 24 fibras (preferido para aplicaciones heredadas) o un conector MPO de 16 fibras de una sola fila. El primer favorito para la conectividad del servidor a escala en la nube es el MPO16 de una sola fila. Otra opción, 400GBASE-SR4.2, utiliza un MPO 12 de una sola fila con señalización bidireccional, lo que lo hace útil para conexiones de switch a switch. IEEE802.3 400GbaseSR4.2 es el primer estándar IEEE que utiliza señalización bidireccional en MMF e introduce cableado multimodo OM5. La fibra OM5 amplía el soporte de múltiples longitudes de onda para aplicaciones como BiDi, lo que brinda a los diseñadores de redes un 50 por ciento más de distancia que con OM4.  

¿Pero vamos lo suficientemente rápido? 

Las proyecciones de la industria pronostican que se necesitarán ópticas de 800G en los próximos dos años. Por lo tanto, en septiembre de 2019, se formó un MSA conectable 800G para desarrollar nuevas aplicaciones, incluido un módulo multimodo SR 8x100G de bajo costo para tramos de 60 a 100 metros.  El objetivo es ofrecer una solución 800G SR8 de bajo costo en el mercado temprano que permitiría a los centros de datos admitir aplicaciones de servidor de bajo costo. El 800G enchufable permitiría aumentar la base del switch y disminuir la cantidad de servidores por rack.

Mientras tanto, el grupo de trabajo IEEE 802.3db está trabajando en soluciones VCSEL de bajo costo para 100G/longitud de onda y ha demostrado la viabilidad de alcanzar los 100 metros sobre OM4 MMF. Si tiene éxito, este trabajo podría transformar las conexiones del servidor de DAC en rack a conmutadores de alta radix MOR / EOR. Ofrecería conectividad óptica de bajo costo y ampliaría el soporte de aplicaciones a largo plazo para cableado MMF heredado.

Entonces, ¿dónde estamos?

Las cosas se mueven rápido y, alerta de spoiler, están a punto de ir mucho más rápido. La buena noticia es que, entre los organismos de normalización y la industria, se están llevando a cabo desarrollos importantes y prometedores que podrían llevar los centros de datos a 400G y 800G. Sin embargo, superar los obstáculos tecnológicos es solo la mitad del desafío. El otro es el tiempo. Con los ciclos de actualización que se ejecutan cada dos o tres años y las nuevas tecnologías que entran en línea a un ritmo acelerado, se vuelve más difícil para los operadores cronometrar correctamente sus transiciones, y más caro si no lo hacen correctamente.

Hay muchas piezas móviles. Un socio tecnológico como CommScope puede ayudarlo a navegar en el terreno cambiante y tomar las decisiones que más le interesen a largo plazo.