شبکه‌‌های ترابیتی؛ آینده نزدیک!

این مطلب یکی از مجموعه مقالات پرونده ویژه «راهنمای مهاجرت به شبکه‌های ۴۰ و ۱۰۰ گیگابیت» است. برای دانلود کل پرونده ویژه می‌توانید اینجا کلیک کنید. 

با توجه به پیشرفت‌هایی که سال‌های اخیر در شبکه‌های 100 گیگابیتی شاهد بوده‌ایم، در آینده‌ای نه‌چندان‌دور امکان دستیابی به لینک‌های تک‌لاین با سرعت 100 گیگابیت بر ثانیه وجود دارد. استاندارد 25 گیگابیتی تصویب شده است و 50 گیگابیتی تک‌لاین نیز به‌زودی تصویب خواهد شد. گام بعدی محققانی که از سپتامبر سال 2012 کار خود را شروع کرده‌اند، دستیابی به سرعت 400 گیگابیتی است. فیسبوک و گوگل اولین شرکت‌هایی هستند که نیازشان به «شبکه ترابیتی» را اعلام کرده‌اند. دستیابی به سرعت 400 گیگابیت بر ثانیه با امکانات فعلی امکان‌پذیر است، اما برای دستیابی به شبکه ترابیتی به تکنولوژی متفاوتی نیاز است. البته این موضوع همچنان در هاله‌ای از ابهام است. در ابتدا، هدف، دستیابی به سرعت 400 گیگابیت بود، اما در ژانویه سال 2016، سرعت 200 گیگابیت نیز مطرح شد. دانشگاه کالیفرنیا از شرکت‌هایی مانند Agilent، Google، Intel و Verizon درخواست کمک در تحقیقات کرده و عزم خود را برای دستیابی به این سرعت جذب کرده است. پیش‌بینی شده است تا دسامبر سال 2017 اولین استاندارد شبکه‌های 400 گیگابیتی توسط IEEE اعلام شود.

مطلب پیشنهادی

دو نیروی پیشران به سوی شبکه‌های اترنت 100G

آیا جایگاه فناوری 100G در صنعت رونق می‌یابد؟

IEEE از هم‌اکنون مسیر را مشخص کرده است و به دنبال تصویب استانداردی با لایه فیزیکی‌ای است که از این مسافت‌ها و سرعت‌ها پشتیبانی کند:
- اترنت 400 گیگابیت بر ثانیه:
400GBase-SR16: مسافت 100 متر بر روی 16 فیبر نوری Multi-mode، هرکدام با سرعت 25 گیگابیت بر ثانیه.
400GBase-DR4: مسافت 500 متر بر روی چهار فیبر نوری Single-mode، هرکدام با سرعت 100 گیگابیت بر ثانیه.
400GBase-FR8: مسافت دو کیلومتر بر روی هشت فیبر نوری Single-mode که هر کدام از سرعت 50 گیگابیت بر ثانیه و مالتی‌پلکسینگ CWDM بهره می‌برند.
400GBase-LR8: مسافت 10 کیلومتر بر روی هشت فیبر نوری Single-mode که هرکدام از سرعت 50 گیگابیت بر ثانیه و مالتی‌پلکسینگ CWDM استفاده می‌کنند.

شکل 1: نسل‌های مختلف ماژول‌های 400 گیگابیت بر ثانیه

- 200 گیگابیت بر ثانیه:
200GBase-DR4: مسافت500 متر و با استفاده از چهار فیبر نوری Single-mode که هرکدام از سرعت 50 گیگابیت بهره می‌برند.
200GBase-FR4: مسافت دو کیلومتر و با استفاده از چهار فیبر نوری Single-mode که هر کدام از سرعت 50 گیگابیت و مالتی‌پلکسینگ CWDM استفاده می‌کنند.
200GBase-LR4: مسافت 10 کیلومتر و با استفاده از چهار فیبر نوری Single-mode که هرکدام از سرعت 50 گیگابیت بر ثانیه و مالتی‌پلکسینگ CWDM بهره می‌برند.
در حالی که گمانه‌زنی‌ها درباره سرعت ترابیتی، خبر از دستیابی به تکنولوژی آن در سال 2022 می‌دهند، سرعت 400 گیگابیتی به‌سرعت در حال توسعه است. جالب است بدانید که تاکنون سه نسل از ماژول‌های CFP برای پشتیبانی از این سرعت پیش‌بینی شده است. برخی از ماژول‌ها با نام CDFP معروف هستند که در زبان لاتین CD معرف عدد 400 است. نسل اول این ماژول‌ها CDFP و CFP4 هستند. CDFP یک ماژول با پشتیبانی از 16 فیبر نوری 25 گیگابیت بر ثانیه است. در حالی که نوع دیگر ماژول‌های این نسل، شامل چهار ماژول CFP4 است که این مدل نیز در کل از 16 عدد سرعت 25 گیگابیتی پشتیبانی می‌کند. نسل دوم آن که هنوز به بازار معرفی نشده است، از نوع CFP2 است که از هشت لاین 50 گیگابیتی پشتیبانی می‌کند. آخرین نسل آن نیز که پیش‌بینی می‌شود در سال 2022 در دسترس عموم قرار بگیرد و نویدبخش شبکه‌های ترابیتی باشد، از نوع CFP4 با پشتیبانی از چهار لاین 100 گیگابیتی است. هر سه نسل از این ماژول‌ها در شکل یک نمایش داده شده‌اند. از بین این ماژول‌ها، تنها ماژول CDFP توانایی پشتیبانی از سرعت‌های بسیار بالا را دارد و ماژول‌های دیگر تقریباً به حداکثر توان خود نزدیک شده‌اند. گفته می‌شود ماژول‌های CDFP می‌توانند تا سرعت چهار ترابیت بر ثانیه را در دو کلاس متفاوت پشتیبانی کنند. ماژول CDFPای که در شکل 1 نشان داده شده، دارای دو اندازه متفاوت است. ماژول کوچک‌تر از نوع استایل A است و پنج وات انرژی مصرف می‌کند. نوع بزرگ‌تر آن از نوع استایل B است و 10 وات انرژی مصرف می‌کند. اما این آخر مسیر برای ماژول CDFP نخواهد بود. به‌زودی ماژول‌های CDFP2 و CDFP4 نیز ساخته و به بازار عرضه خواهند شد.

 در حالی که گمانه‌زنی‌ها درباره سرعت ترابیتی، خبر از دستیابی به تکنولوژی آن در سال 2022 می‌دهند، سرعت 400 گیگابیتی به‌سرعت در حال توسعه است. جالب است بدانید که تاکنون سه نسل از ماژول‌های CFP برای پشتیبانی از این سرعت پیش‌بینی شده است

علاوه بر ماژول‌ها، کانکتورهای مورد نیاز برای دستیابی به سرعت 400 گیگابیت نیز در حال توسعه هستند. نوعی از کانکتورها که قطعاً در آینده نیز شاهد آن‌ها خواهیم بود، کانکتور پرکاربرد MPO است. در مدل پیشنهادی این کانکتور، به جای استفاده از یک ردیف 12تایی یا دو ردیف 12تایی فیبر نوری، از دو ردیف 16تایی پشتیبانی می‌شود که نمونه اولیه آن در شکل 2 نشان داده شده است. این نوع کانکتورها از 400GBase-SR16 پشتیبانی می‌کنند و مخصوص فیبرهای Multi-mode برای مسافت‌های کوتاه هستند.

شکل 2: نمونه پیشنهادی کانکتورهای MPO با پشتیبانی از سرعت 400 گیگابیت

سخن آخر
با توجه به سرعت‌هایی که در حال توسعه هستند، گمان می‌شود که نسل بعد از 400 گیگابیت بر ثانیه، 1.6 ترابیت بر ثانیه خواهد بود؛ چراکه با چهار لاین 400 گیگابیتی می‌توان به این سرعت دست یافت. شاید برای قضاوت در این خصوص کمی زود باشد. باید صبر کرد تا سیر تکامل اترنت طی شود و در خصوص چند نسل آینده، بعد از تحول 400 گیگابیت بر ثانیه اظهار نظر کرد. قطعاً تا رسیدن به سرعت ترابیتی باید حداقل 10 سال منتظر بود تا نمونه‌های اولیه در دست عموم قرار بگیرد.