随着技术的进步，视频流、人工智能和数据分析等特定行业应用越来越要求提高数据速度和巨大的带宽需求。400G技术，以及它的下一代光收发器，通过创新的服务为用户带来全新的体验，一次可以更快、更多地处理数据。
面临数据流量问题的大型数据中心和企业采用400G解决方案来改善运营工作流程并确保更好的经济效益。以下是400G崛起的快速概述，部署这项技术的挑战，以及可能的解决方案。
400G数据中心的崛起
一些数据中心向400G的快速过渡正在改变网络的设计和构建方式。这种新一代技术的一些关键驱动因素是云计算、视频流、人工智能和5G，这些技术推动了对高速、高带宽和高可扩展性解决方案的需求。智能设备、物联网、社交媒体和其他As-a-Service模式产生的大量数据也在加速这种400G的转变。
升级到400G数据中心的主要好处是提高了高端部署所需的数据容量和网络功能。这项技术还提供了更多的动力、效率、速度和成本节约。一个单独的400G端口比四个单独的100G端口便宜得多。同样，通过提供高密度、可靠和低成本的每比特部署，提高的数据速度允许方便地扩展和向外扩展。
400G如何工作
在讨论部署挑战和解决方案之前，让我们先了解400G的工作原理。首先，400G以太网链路的实际线路速率或数据传输速度为425 Gbps。额外的25位建立了一个前向错误连接(FEC)过程，该过程检测并纠正传输错误。
400G采用4级脉冲幅度调制(PAM4)，结合更高的信号和波特率。这使得当前的非归零(NRZ)信令的数据速率提高了四倍。使用PAM4，运营商可以针对不同的形式因素(即OSFP和QSFP-DD)实现4个100G车道或8个50G车道。这种光模块架构支持通过并行光纤或多波长传输高达400gbit /s的数据。
部署挑战与解决方案
设备间互操作
400G部署引入的PAM4信令在400G端口和传统网络设备之间产生了互操作性问题。也就是说，现有的NRZ交换机端口和收发器不能与PAM4互操作。在网络中的服务器、存储和其他设备之间部署网络断开连接时，经常会遇到这种挑战。
400G收发器采用4路100G或8路50G收发，电接口和光接口均采用PAM4信令。然而，传统的100G收发器在电气和光学方面设计在4路25G NRZ信号上。这两者根本不能互操作，需要基于收发器的解决方案。
一个这样的解决方案是100G收发模块，支持100G PAM4在光学方面和4X25G NRZ在电气方面。该收发器在收发器变速箱内执行NRZ和PAM4调制之间的重定时。这些收发器的例子是QSFP28 DR和FR，它们与传统的100G网络设备完全互操作，以及QSFP-DD DR4和DR4+中断收发器。后者是并行串联模块，接受MPO-12连接器与LC连接器到接口FR或DR收发器的断开。
过多的连接襟翼
链路襟翼是指在数据传输过程中，由于光纤连接的一系列错误或故障而发生的故障。当这种情况发生时，两个收发器必须在数据再次流动之前执行自动协商和链路训练(AN-LT)。如果链路振荡频繁发生，即每分钟发生几次，则会对吞吐量产生负面影响。
虽然在成熟的光学技术中，链路襟翼很少见，但它们仍然会发生，而且通常是由配置错误、电缆损坏或收发器缺陷引起的。对于400GbE，由于收发模块或开关的热量和设计问题，可能会出现链路襟翼。正确选择收发器、交换机和电缆可以帮助解决链路襟翼问题。
收发器的可靠性
一些光收发器制造商面临着在设备功率预算范围内的挑战。这会导致热量问题，从而导致光纤对齐困难、数据包丢失和光学畸变。当设计为40GbE的旧QSFP光模块在400GbE中使用时，收发器可靠性问题经常发生。
400GbE系统中使用的新模块，如QSFP-DD和CFP8，也面临着类似的挑战。解决方案是在将收发器部署在高要求的环境之前对其进行压力测试。在选择过程中优先考虑收发器设计也是可取的。
在数据中心部署400G
为了跟上网络中不断增加的设备、用户和应用程序数量，需要更快、大容量和更可伸缩的数据基础设施。400G满足了这些需求，是面临网络容量和效率问题的数据中心和大型企业的最佳解决方案。在数据中心或组织中成功部署400G技术取决于您对数据和网络需求的明确程度。
升级网络基础设施可以帮助缓解从速度和带宽挑战到成本限制的瓶颈。但是，充分利用网络升级取决于部署过程和流程。这可能意味着解决共同的挑战，并在必要时寻求帮助。
经验法则是寻求IT专家的专业帮助，他们将指导您完成400G升级过程。IT专家将帮助您选择最好的收发器、电缆、路由器和交换机，甚至对您的整个网络进行彻底的风险分析。这样，您就可以根据网络需求和客户需求进行适当的升级。
文章来源:400G数据中心部署面临的挑战与解决方案
vwin德赢平台客服
