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福祿克網(wǎng)絡(luò)應(yīng)對光纖200G和400G測試之路

通往200G和400G之路已經(jīng)鋪就

為了支持大數(shù)據(jù)，對帶寬的要求越來越高，這就要求以太網(wǎng)速度不斷提高，從2004年實現(xiàn)10G開始到2010年推出40G，10 Gbps下利用4根光纖發(fā)送、4根光纖接收(40GBASE-SR4)以及100Gbps下利用10根光纖發(fā)送、10根光纖接收實現(xiàn)100G(100GBASE-SR10)。

2014年，IEEE標準規(guī)定每通道發(fā)送25 Gbps，利用僅8根光纖實現(xiàn)100G (100GBASE-SR4)。這為實現(xiàn)更高速度鋪平了道路，并且在2017年末，IEEE正式批準了200G和400G的802.3bs標準。

大型超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心已經(jīng)部署了下一代速度，目前正在尋求800G，云和主機托管數(shù)據(jù)中心也緊隨其后。隨著一些企業(yè)環(huán)境開始考慮200G和400G，我們認為現(xiàn)在是了解實現(xiàn)上述速度的各種方法以及在采用和測試方面可以期待的機會的好時機。

窮盡各種方法

運行200G和400G時，IEEE需要從每個可能的角度考慮所有可能的方式，以支持廣泛應(yīng)用——從數(shù)據(jù)中心的短距離鏈路到外部服務(wù)供應(yīng)商室外電纜環(huán)境下的長距離鏈路。由于數(shù)據(jù)中心內(nèi)已經(jīng)建立了短距離多模光纖通道，利用多根并行光纖和MPO連接器實現(xiàn)每通道25 Gbps，因此IEEE可以使用32芯MPO，利用多模光纖輕松支持400G(25 Gbps下，16根光纖發(fā)送，16根光纖接收)。

雖然400GBASE-SR16可以利用70米長OM3多模光纖和100米長OM4多模光纖支持400G，但在成本和密度方面，很明顯32根光纖的市場吸引力不大，特別是對于較長鏈路而言。因此，IEEE需要定義更具成本效益的方法，需要通過將編碼方案從簡單的2電平不歸零(NRZ)信令轉(zhuǎn)換為4電平脈沖幅度調(diào)制(PAM4)，從而將每通道數(shù)據(jù)率提高至50 Gbps。雖然PAM4需要更精密的有源設(shè)備，但可以使每通道的容量加倍。

更大的技術(shù)進步也為每通道100 Gbps的數(shù)據(jù)率鋪平了道路，而利用增強的短波分復(fù)用(WDM)技術(shù)，可以在單根光線上利用不同波長傳輸多個信號。憑借上述所有技術(shù)進步，IEEE 802.3bs標準實現(xiàn)了NRZ、PAM4和WDM技術(shù)融合，支持從70米到10千米的200G和400G變化。

400GBASE-SR16采用NRZ信令、16路并行通道以及25Gbps，可在長達100米的多模光纖上提供400G。

200GBASE-DR4和400GBASE-DR4采用PAM4信令和4路并行通道，分別以50 Gbps和100 Gbps在長達500米的單模光纖上提供200G和400G。

200GBASE-FR4和400GBASE-FR8采用PAM4信令，以50Gbps分別利用4路和8路WDM通道，在長達2km的單模光纖上提供200G和400G

200GBASE-LR4和400GBASE-LR8采用PAM4信令，以50 Gbps分別利用4路和8路WDM通道，在長達10km的單模光纖上提供200G和400G

可以堅持使用多模光纖嗎？

對于短距離數(shù)據(jù)中心鏈路，400GBASE-SR16選項具有與現(xiàn)有100GBASE-SR4相同的光學(xué)特性(以及相同的插入損耗要求)，可提供向后兼容性并能夠?qū)?00G端口配置為4個100G端口。遺憾的是，32芯MPO連接器和布線密度的要求使得大多數(shù)行業(yè)專家都很少采用多模光纖。

在您開始認為這將是多模光纖的末路之前，針對多模光纖400 Gbps的IEEE 802.cm標準正在編制之中，其中包括400GBASE-SR8，共使用16根光纖，8根光纖發(fā)送，8根光纖接收，以50 Gbps在長達100米的多模光纖上提供400G。它還將包括一個SWDM選項，該選項可以充分利用每根寬帶多模光纖(即OM5)的兩個波長，使光纖數(shù)量降低至共8根(4根發(fā)送、4根接收、兩個波長、50 Gbps數(shù)據(jù)率）。

雖然上述新進展將允許利用現(xiàn)有的多模光纖設(shè)備，并推動更多人采用寬帶多模OM5，200GBASE-DR4和400GBASE-DR4的短距離單模選項可在長達500米的單模光纖上提供200G和400G，將與多模光纖展開激烈競爭。大型數(shù)據(jù)中心，特別是超大規(guī)模云和托管環(huán)境下，多模光纖支持的100米距離可能根本無法提供足夠的覆蓋范圍。曾經(jīng)25萬平方英尺的大型數(shù)據(jù)中心現(xiàn)在已經(jīng)擴展至接近200萬平方英尺甚至更大，并且大多數(shù)這類環(huán)境將會在短距離單模應(yīng)用所提供的距離和成本之間找到最佳平衡點。

測試不變

認證光纖鏈路時，1級認證可測量整條鏈路的插入損耗。不同的光纖應(yīng)用具有不同的最大插入損耗要求，確保損耗不會過高以至于阻礙信號正確地到達遠端。

當我們從40G和100G過渡到200G和400G時，插入損耗仍然很重要。因此在測試方面，沒有太大變化。您仍將選擇光纖類型和插入損耗測試限值(或設(shè)置自定義限值)并進行測試。利用福祿克網(wǎng)絡(luò)的CertiFiber? Pro光纖損耗測試儀(CFP2-100-Q)和MultiFiber? Pro功率計(MFTK1200,MFTK1400），可以輕松測試雙工和8根光纖部署