Blog: van 10 naar 100Gbps xWDM, waar moet je op letten?

In de netwerkwereld zijn een hoop dingen aan het veranderen. Op dit moment zijn switches die 25Gbps ondersteunen duurder dan 10Gbps maar het lijkt een kwestie van tijd tot 25Gbps de standaard is. 40Gbps is ondertussen al volledig vervangen voor 100Gbps als uplink. 

Binnen het datacenter verandert er met deze ontwikkeling weinig. Je verwisseld 10G voor 25Gbps optics en bent klaar om te gaan. Eventuele 10Gbps en 40Gbps verbindingen blijven ondersteund dus ook deze oudere snelheden blijven ondersteund.

Waar veel mensen niet over nadenken, is de interconnect. Op het gebied van optisch transport zijn er namelijk wel een hoop veranderingen. 

10Gbps WDM: Hoe zat dat ook alweer?

Binnen het 1Gbps en 10Gbps spectrum gelden al bijna 10 jaar lang dezelfde wetten. Er is 1 formfactor (SFP) en de optic regelt zelf signaalsterkte (dB’s) en dispersie. Doordat de optic  maximaal 80km kan overbruggen, kan je in Nederland vaak met passieve xWDM omgevingen uit de voeten. Een passieve omgeving gebruikt geen actieve componenten op de interconnect tussen de switches. Geen transponders, geen actieve muxen. Een mux is in dit geval niet meer dan een prisma. Of deze een CWDM of DWDM mux is, laten we voor nu even in het midden.

In het voorbeeld dat we gebruiken, hebben we een omgeving van 4x 10G over 1 fiber van minder dan 80km. Deze ziet er als volgt uit:

 

Van 10 naar 100Gbps

Zoals gezegd bestaat een groot deel van de Nederlandse installed-base uit meerdere 10Gbps kanalen over CWDM/DWDM passief. Passieve oplossingen zijn goedkoop en betrouwbaar maar helaas kan deze technologie niet gebruikt worden bij 100Gbps kanalen.

Wat dan wel te gebruiken? Om deze vraag te beantwoorden, kijk je vooral naar het aantal 100Gbps lijnen die je nu en in de toekomst wil gaan gebruiken. Als je deze vraag niet beantwoord, kan de verkeerde keuze worden gemaakt waardoor uitbreiden in de toekomst een duur geintje wordt. Er zijn namelijk meerdere wegen naar Rome.

Waar ligt dit aan? In het kort: Dispersie.

Switch-leveranciers die de QSFP-vormfactor hebben gebruikt voor een hoge poortdichtheid, hadden eerder het nadeel dat er geen langeafstands- of DWDM QSFP28-transceivers beschikbaar waren. De introductie van een QSFP28 DWDM-transceiver lost dit probleem op. De QSFP28 PAM4 is direct te gebruiken in een switch (of transponder als je een de-markeringspunt nodig hebt). Deze optic heeft echter een probleem. Hij heeft versterking nodig om uit de blokken te komen en dispersiecompensatie is nodig na 5km. Je hebt dus een actieve multiplexer nodig die dispersie en lichtsterkte kan regelen. In het voorbeeld een upgrade van 4x 10Gbps naar 4x 400Gbps:

Een verbinding van 100Gbps kan ook worden opgezet met een CFP optic. Deze CFP optic heeft ingebouwde DSP (digital signal processing). Hierdoor heeft een CFP optic geen dispersiecompensatiemodule nodig in een actieve mux. Het probleem met de CFP is wel dat deze meer vermogen (7W om 2,5W) en kosten met zich meebrengt. Een CFP optic is gemiddeld 3 keer duurder dan een QSFP28 PAM4. Daarnaast heeft bijna geen enkele switch op de markt een CFP slot. Je bent dus altijd overgeleverd aan een transponder die een signaal van 100Gbps korte afstand (meestal met een QSFP28) naar CFP lange afstand kan brengen.

Wanneer kies je wat?

De actieve multiplexers die gebruikt worden bij QSFP28, zijn duurder dan passieve multiplexers die je bij de CFP optics kan gebruiken. QSFP28 optics zijn echter goedkoper dan CFP optics. Wanneer je gaat voor QSFP28 optics moet je investeren in actieve multiplexers maar je hebt het voordeel om goedkopere optics te gebruiken. Bij CFP vice versa. Dit houdt in dat er een break even point is. Deze ligt ongeveer bij 2x 100Gbps. Ga je meer dan 2x 100Gbps (nu of in de toekomst) multiplexen, kan je het beste investeren in actieve multiplexers.

Waarom zijn actieve multiplexers zoveel duurder? 

Actieve Multiplexers zijn duurder omdat deze meer dan alleen een prisma
bevatten. Er zijn andere functionaliteiten ingebouwd. Denk hierbij aan automatische attenuation control, dispersie controle en monitoring functionaliteiten. Sommige leveranciers bieden alles in een oplossingen. Er zijn ook leveranciers die ervoor kiezen om modulaire systemen aan te bieden waar eerder genoemde functies in een chassis worden gecombineerd naar wens van de klant. De beste fit is in elke situatie anders. Distri X kan hierin adviseren.  

Chip based multiplexing

Er is ook nog een derde optie. Dit is vooral interessant als je grote hoeveelheden 100Gbps lijnen wilt gaan multiplexen. Chip based multiplexing houdt in dat je geen optic gebruikt aan de interconnect zijde. Een module die dit kan, heeft alleen optical interfaces aan de netwerk kant. Deze modules hebben een chip die meerdere 100Gbps lijnen verpakt in een verbinding van 400, 600, 800Gbps of 1,2T afhankelijk van welk product je gebruikt. 

Leave a Comment

Your email address will not be published.