การเชื่อมต่อจุดต่างๆ: ทำความเข้าใจการเชื่อมต่อระหว่างศูนย์ข้อมูล Edge

ศูนย์ข้อมูล Edge เป็นสิ่งอำนวยความสะดวกขนาดเล็กที่ตั้งอยู่ใกล้กับประชากรที่พวกเขาให้บริการซึ่งส่งมอบทรัพยากรการประมวลผลแบบคลาวด์และเนื้อหาที่แคชให้กับผู้ใช้ปลายทาง โดยทั่วไปแล้วจะเชื่อมต่อกับข้อมูลส่วนกลางที่ใหญ่กว่าหรือศูนย์ข้อมูลหลายแห่ง ด้วยการประมวลผลข้อมูลและบริการที่ใกล้เคียงกับผู้ใช้ปลายทางมากที่สุด Edge Computing ช่วยให้องค์กรสามารถลดเวลาแฝงและปรับปรุงประสบการณ์ของลูกค้าได้

เวลาแฝงเป็นปัญหาสำหรับการจัดการศูนย์ข้อมูลมาโดยตลอด แต่ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ความล่าช้ากลายเป็นปัญหาที่สำคัญเนื่องจากข้อมูลขนาดใหญ่, IoT, คลาวด์และบริการสตรีมมิ่ง และแนวโน้มเทคโนโลยีอื่นๆ ผู้ใช้ปลายทางและอุปกรณ์ต้องการการเข้าถึงแอปพลิเคชัน บริการ และข้อมูลที่จัดเก็บในศูนย์ข้อมูลปัจจุบันได้ทุกที่ ทุกเวลา และเวลาแฝงก็ทนไม่ได้อีกต่อไป ด้วยเหตุนี้ องค์กรต่างๆ ในหลายอุตสาหกรรมจึงสร้างศูนย์ข้อมูล Edge เพื่อเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพสูงและคุ้มค่าในการจัดหาเนื้อหาและฟังก์ชันการทำงานแก่ลูกค้า

ในโลกที่ต้องพึ่งพาอินเทอร์เน็ตความเร็วสูงมากขึ้น เครือข่ายต้องการตัวรับส่งสัญญาณแบบเสียบได้ 100G DWDM ที่สามารถตอบสนองความต้องการและขยายขนาดตามการเติบโต ก่อนหน้านี้ การเชื่อมต่อเหล่านี้ใช้เทคโนโลยีใยแก้วนำแสงมาตรฐาน ซึ่งทำงานได้ดีสำหรับอัตราการรับส่งข้อมูลสูงสุด 10G แต่ไม่สามารถตอบสนองความต้องการอินเทอร์เน็ต 100 กิกะบิต (100G) ได้

ตัวรับส่งสัญญาณแสง 100G

อีเธอร์เน็ต 100 กิกะบิตกำลังกลายเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับความเร็วอินเทอร์เน็ต เนื่องจากมีความสามารถในการส่งข้อมูล 100 กิกะบิตต่อวินาที — 25 กิกะบิตในสี่เลน ส่วนใหญ่จะใช้ในศูนย์ข้อมูลหรือแอปพลิเคชันใดๆ ที่ต้องการการส่งข้อมูลแบบสวิตช์ต่อสวิตช์ทางไกล

ตัวรับส่งสัญญาณออปติคัล 100G ได้กลายเป็นตัวเลือกที่ได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นในระบบเครือข่าย เนื่องจากสามารถตอบสนองความต้องการอินเทอร์เน็ตความเร็วสูงได้ ออปติกเชื่อมโยง CFP และ CFP2 และออปติก QSFP PAM4 เป็นประเภทตัวรับส่งสัญญาณออปติคัลภายในรุ่น 100G

ความพร้อมใช้งานของ DWDM
การเปรียบเทียบ PAM4 กับการเชื่อมโยงกันเริ่มต้นด้วยการทำความเข้าใจการมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งความยาวคลื่นหนาแน่น (DWDM) เนื่องจากทั้งสองเป็นเทคโนโลยีตัวรับส่งสัญญาณที่ใช้ภายในระบบนี้

PAM4 OPTICS ข้อดีและข้อเสีย

PAM4 OPTICS ข้อดีและข้อเสีย
การมอดูเลตแอมพลิจูดของพัลส์ — หรือออปติก PAM4 — ถูกสร้างขึ้นเพื่อตอบสนองความต้องการสำหรับตัวรับส่งสัญญาณออปติคัลสำหรับการเชื่อมโยงระยะใกล้ ใช้แอมพลิจูดพัลส์ที่แตกต่างกันสี่แบบเพื่อถ่ายทอดข้อมูล แต่ละแอมพลิจูดมีสองบิต ซึ่งเพิ่มอัตราข้อมูลเป็นสองเท่า และทำให้ PAM4 แบนด์วิธมีประสิทธิภาพมากกว่าโมเดลไบนารีทั่วไปถึงสองเท่า

ข้อดีของ PAM4
PAM4 เป็นโซลูชันชั้นนำในด้านตัวรับส่งสัญญาณออปติคอล 100G เนื่องจากความเรียบง่ายและใช้พลังงานต่ำ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับระบบออปติคอลระยะสั้น มีข้อดีในด้านระยะทางไกลซึ่งไม่เคยมีมาก่อน ตลอดจนความคุ้มค่า PAM4 สามารถใช้ได้โดยตรงในสวิตช์ของเครือข่าย DWDM แบบฝัง

ข้อเสียของ PAM4
ข้อเสียประการหนึ่งคือตัวรับส่งสัญญาณออปติคัล PAM4 ต้องการการขยายเกินห้าถึงหกกิโลเมตร ในกรณีนี้ คุณต้องใช้มัลติเพล็กเซอร์ DWDM แยกต่างหากพร้อมกับการชดเชยการกระจายและระบบขยายสัญญาณเพื่อเชื่อมต่อศูนย์ข้อมูล นอกจากนี้ หากคุณใช้ออปติก PAM4 กับเครือข่าย DWDM ที่มีอยู่ คุณต้องเตรียม DCM และการขยายสัญญาณก่อนเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาในภายหลัง

ข้อเสียอีกประการหนึ่งคือ PAM4 ไวต่อเสียงรบกวน ระดับแรงดันไฟฟ้าพิเศษต้องการระยะห่างของระดับที่ลดลง ซึ่งส่งผลให้อัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนที่ต้องการสูงขึ้น นี่คือเหตุผลที่ PAM4 ทำงานได้ดีที่สุดในระบบออพติคอลระยะใกล้

ข้อดีและข้อเสียของ COHERENT OPTICS

ออปติกที่เชื่อมโยงกันเป็นโซลูชันที่มีประสิทธิภาพเพื่อให้ข้อมูลเร็วขึ้น โดยใช้การประมวลผลสัญญาณดิจิทัล (DSP) แอมพลิจูดแบบมอดูไลซ์ เฟสแสง และสองโพลาไรซ์ มีความสามารถในการเข้าถึงความเร็วในการขนส่งสูงถึง 100 กิกะบิต โดยต้องใช้ไฟเบอร์เพียงคู่เดียวในการส่งข้อมูลขนาดเทระบิต โดยปกติแล้วจะใช้ในการใช้งานระยะไกลเนื่องจากความสามารถในระยะทางที่กว้างขวาง

ข้อดีของ COHERENT
ตัวรับส่งสัญญาณออปติคัลที่เชื่อมโยงกันนั้นคุ้มค่าและมีคุณสมบัติที่ได้เปรียบกว่าเมื่อเทียบกับตัวรับส่งสัญญาณอื่นๆ ข้อได้เปรียบหลักของมันคือชิป DSP ในตัวและการชดเชยการกระจายแบบอิเล็กทรอนิกส์ (EDC) ซึ่ง PAM4 ไม่มี ชิปนี้ช่วยลดความจำเป็นในการแยก DSP และโมดูลชดเชยการกระจาย — แทนที่จะใช้ EDC เพื่อเพิ่มกำลังขยาย

ออปติกที่เชื่อมโยงกันทำให้สามารถส่งสัญญาณได้ไกลถึง 1,000 กิโลเมตร ทำให้รองรับระยะทางไกลโดยไม่ต้องอาศัยระบบของบุคคลที่สาม การใช้เทคโนโลยีที่เห็นในการสื่อสารทางวิทยุ ออปติกที่เชื่อมโยงกันสามารถเพิ่มความไวของตัวรับได้ในขณะที่ยังคงเลือกการปรับจูน สิ่งนี้ทำให้ระยะห่างของช่องใกล้กัน แต่ยังคงแยกจากกัน

ข้อเสียของ COHERENT
แม้ว่าออปติคอลเชื่อมโยงแบบดิจิตอล CFP และ CFP2 จะทำงานด้วยความเร็วและประสิทธิภาพ แต่ก็ใช้พลังงานมากกว่าและมีค่าใช้จ่ายสูงกว่ารุ่นอื่นๆ ข้อเสียเหล่านี้อาจส่งผลต่อต้นทุนการดำเนินงานทั้งหมด ซึ่งเป็นความท้าทายสำหรับธุรกิจที่ต้องการตัวรับส่งสัญญาณแบบเสียบได้ 100G DWDM ที่มีคุณภาพภายในงบประมาณที่ประหยัด

ข้อเสียอีกประการของออปติกที่เชื่อมโยงกันคือคุณจะต้องใช้ DSP สองตัวจากผู้จำหน่ายรายเดียวกันที่ปลายแต่ละด้านของลิงก์ DSP ที่แตกต่างกันไม่สามารถทำงานร่วมกันได้ และในบางกรณี ไลน์การ์ดจะต้องเหมือนกันด้วย