¿Está preparado para la tecnología de 400G?
Estamos utilizando las redes de datos más que nunca. Piénselo: ¿cuántas de estas tecnologías dependientes de la red ve que se utilizan a diario?
- Internet de las cosas (IoT, por sus siglas en inglés)
- Computación en la nube
- Computación EDGE
- Realidad virtual
- Transmisión de video de ultra alta definición (4K y 8K)
- Inteligencia artificial
La respuesta: probablemente más de lo que cree.
Y estas son solo las tecnologías que tenemos hoy en día. ¿Quién sabe qué innovaciones se avecinan para aumentar aún más el tráfico en la red? Además, la era de la 5G está amaneciendo, así que esperamos que esta tendencia de uso de la red se convierta en una bola de nieve.
Por eso, los operadores de redes y centros de datos están trabajando con los fabricantes de equipos para validar en sus laboratorios los nuevos elementos de red con capacidad para Ethernet de 400G. El éxito de este trabajo de laboratorio ayudará a los operadores a cumplir los acuerdos de nivel de servicio con los clientes, que esperan flujos de datos más rápidos y de mayor capacidad, al mismo tiempo que reducen el costo y el consumo de energía por bit (y aumentan su propia rentabilidad).
Todo esto significa enfrentarse a 400G.
¿Qué velocidad tienen los 400G? Una breve inmersión técnica
La respuesta rápida: la velocidad de línea real de un enlace Ethernet de 400G es de 425 Gbit/s. Sí, leyó bien.
La norma IEEE P802.3bs define las especificaciones técnicas de la velocidad de datos Ethernet de 400G.
La norma también establece un mecanismo obligatorio de corrección de errores hacia adelante (FEC, por sus siglas en inglés) para no solo detectar errores en la transmisión, sino también corregirlos. Los bits adicionales necesarios para el mecanismo de FEC se incluyen en la velocidad de línea de 425 Gbit/s.
¿Qué hace posible la transmisión de 400 Gbit/s? Es la adopción de la modulación de amplitud de pulso de 4 niveles (PAM4, por sus siglas en inglés). Utilizando la PAM4, los operadores implementan 8 carriles de 50 G o 4 carriles de 100 G para diferentes factores de forma (es decir, OSFP y QSFP-DD). Esta novedosa arquitectura de transceptores ópticos admite la transmisión de datos Ethernet de hasta 400 Gbit/s a través de fibras de longitud de onda múltiple o paralelas.
Sin embargo, la modulación multinivel crea una mayor complejidad de análisis, por lo que necesitamos herramientas avanzadas como los histogramas de diagrama de ojos de PAM4 y las capacidades de preénfasis y ecualización para gestionar esta complejidad.
Despliegue de la red de 400G: ¿hasta dónde hemos llegado?
Los operadores de redes están probando actualmente nuevos dispositivos de red, como conmutadores y routers, que pueden soportar interfaces de cliente de 400G, así como otros equipos de transporte de 400G. También están mejorando sus infraestructuras. Pero esto no está sucediendo tan rápido como podría.
Despliegue de la red de 400G: ¿cuáles son los retos?
En una palabra: varios.
Los transceptores ópticos son el elemento más crítico de este despliegue. Su madurez de desarrollo, su disponibilidad, su costo y su fiabilidad no están todavía donde los operadores desean.
Además, se suelen utilizar muchos tipos diferentes de transceptores en distintos entornos y a distintas distancias. Los transceptores QSFP56-DD y OSFP se están utilizando en redes de 400G en laboratorios de operadores y centros de datos, mientras que la óptica coherente se está desplegando en la interconexión de centros de datos y aplicaciones metropolitanas, y pronto se extenderá a las redes submarinas.
Mientras tanto, en los grandes centros de datos continúa la densificación de los puertos. Los equipos de operaciones están aumentando la capacidad de los enlaces de agregación mediante la actualización de los enlaces 10GE a 25GE o 50GE, y de 100GE a 200GE o 400GE.
Las pruebas y el monitoreo de la red también se han vuelto más importantes que nunca. Al fin y al cabo, el rendimiento de los enlaces de 400G es vital para el éxito de los nuevos servicios habilitados para 5G. Las mediciones de latencia siguen siendo un punto de referencia clave del sector para que los operadores evalúen la calidad de la experiencia ofrecida por los proveedores de servicios. La calidad óptima de la experiencia también depende del rendimiento de los datos, la pérdida de tramas, la variación de la latencia (jitter) y otros parámetros.
Con todos los retos inherentes a los enlaces de 400G, el despliegue de redes conexión y uso inmediato no es realista. Los operadores de redes tendrán que invertir para asegurarse de que sus redes soportan eficazmente todos los servicios prometidos por las tecnologías nuevas y emergentes. Las inversiones deben abarcar los componentes físicos (capa 1: fibras, conectores, conexiones, etc.) y de nivel superior [capa 2 (enlace de datos-Ethernet) y capa 3 (red - IP)].
Requisitos de las pruebas de la red 400G: ¿cuáles son?
Los requisitos difieren según el contexto.
Pruebas sobre el terreno
Los técnicos e ingenieros de campo deben actualizar sus procedimientos de prueba para incluir los elementos necesarios para la transmisión de 400G. En cuanto a las pruebas físicas, los técnicos deben ser capaces de evaluar los conectores, las interfaces y las fibras para cumplir con los estándares de rendimiento más altos que se exigen en 400G.
Los transceptores de 400G deben ser validados con criterios como:
- Evaluación de la tasa de error de bits antes y después de la FEC
- Consumo de energía
- Monitoreo de la temperatura
- Evaluación física de la señal mediante una evaluación del histograma o preacentuación/ecualización
Pruebas en laboratorios de operadores
Los operadores están recibiendo nuevos componentes de los fabricantes de equipos de red, pero deben evaluar y someter a esfuerzos estos componentes en sus propios laboratorios antes de utilizarlos en una red de 400G. Por ello, los operadores realizan pruebas y evaluaciones comparativas utilizando procedimientos de prueba estandarizados con base en, por ejemplo, el RFC 2544 o la medición de la tasa de error de bits.
Prestación de servicios
El cliente final se preocupa por el rendimiento del servicio que recibe. La calidad de ese servicio viene determinada por factores como el rendimiento, la latencia, el jitter y la pérdida de tramas. Los acuerdos de nivel de servicio definen estos parámetros con base en procedimientos reconocidos y estandarizados, como la norma ITU-T Y.1564.
Para cumplir los objetivos del acuerdo de nivel de servicio (SLA, por sus siglas en inglés), los operadores deben validar no solo el rendimiento de las tramas Ethernet de capa 2, sino también la eficiencia de los paquetes IPv4 e IPv6 de capa 3.
Una vez más: ¿está usted preparado para la tecnología de 400G?
En los próximos 5 años se producirá una colosal transformación digital, y el despliegue de la tecnología 400G es uno de sus elementos más importantes.
Por eso ya se ha empezado a invertir masivamente en soluciones para 400G (y más allá). Se está desplegando una infraestructura de red sólida y fiable que se basa en enlaces de 400G y que permitirá un número prácticamente ilimitado de conexiones de red.
Obtenga las herramientas de prueba, monitoreo y análisis adecuadas
La solución FTBx-88480 de EXFO ofrece todas las aplicaciones de prueba y herramientas avanzadas necesarias para validar las redes de 400G. Esta solución está preparada para el futuro, ya que no solo es compatible con las interfaces ópticas actuales, sino que está diseñada para manejar nuevas tecnologías ópticas a medida que estén disponibles.
La solución FTBx-88480 de EXFO incluye el exclusivo sistema de transceptor abierto (OTS) que admite interfaces QSFP28, CFP4, QSFP+, SFP28, SFP+ y SFP. También está preparado para las nuevas tecnologías, como los transceptores coherentes ZR y ZR+.
La actualización diligente y fiable de la infraestructura de red sigue siendo un reto perpetuo. Las soluciones de EXFO permiten a los operadores afrontar con éxito ese reto durante años.
