آینده فیبرنوری بر بستر 400GBE و رویکردهای شرکت لگراند در این زمینه

آینده فیبرنوری بر بستر 400GbE و رویکردهای شرکت لگراند در این زمینه

در عصر داده‌های حجیم و محاسبات ابری، پهنای باند شبکه به عنوان یکی از حیاتی‌ترین منابع هر سازمان و زیرساخت دیجیتال به شمار می‌رود. با رشد انفجاری ترافیک داده‌ها، ظهور فناوری‌های نوینی مانند هوش مصنوعی، یادگیری ماشین و اینترنت اشیا، نیاز به سرعت‌های انتقال داده فراتر از تصورات چند سال پیش به یک ضرورت اجتناب‌ناپذیر تبدیل شده است. در این میان، استاندارد 400 Gigabit Ethernet (400GbE) به عنوان یکی از مهم‌ترین دستاوردهای صنعت شبکه در سال‌های اخیر، افق‌های جدیدی را برای دیتاسنترها و شبکه‌های مخابراتی گشوده است. بنیاد IEEE با پروژه‌های متعددی، کاربردهای فیبرنوری را برای دستیابی به این سرعت بی‌نظیر مورد بررسی قرار داده است. شرکت‌های پیشرو در این حوزه مانند لگراند با سرمایه‌گذاری گسترده در تحقیق و توسعه، خود را برای این تحول عظیم آماده کرده‌اند.

استاندارد 400GbE؛ انقلابی در سرعت انتقال داده

استاندارد 400 Gigabit Ethernet که توسط موسسه مهندسان برق و الکترونیک (IEEE) به تصویب رسیده است، سرعتی معادل ۴۰۰ گیگابیت بر ثانیه را برای شبکه‌های مدرن به ارمغان آورده است. این سرعت، چهار برابر سریع‌تر از استاندارد ۱۰۰ گیگابیت بر ثانیه است و امکان انتقال حجم عظیمی از داده‌ها را در کمترین زمان ممکن فراهم می‌کند. هدف اصلی این استاندارد، ارائه مشخصات لایه فیزیکی برای پشتیبانی از فواصل مختلف لینک است که شامل حداقل ۱۰۰ متر بر روی فیبر مالتی‌مود (MMF)، حداقل ۵۰۰ متر بر روی فیبر سینگل‌مود (SMF)، حداقل ۲ کیلومتر بر روی فیبر سینگل‌مود و حداقل ۱۰ کیلومتر بر روی فیبر سینگل‌مود می‌باشد. این تنوع در فواصل پشتیبانی شده، نشان‌دهنده انعطاف‌پذیری بالای استاندارد 400GbE برای کاربردهای مختلف از اتصالات کوتاه‌برد داخل دیتاسنتر تا ارتباطات دوربرد بین شهری است. در فاز اول پیاده‌سازی 400GbE بر روی فیبر مالتی‌مود، از ۱۶ کانال برای انتقال در هر دو جهت (مجموعاً ۳۲ کانال) استفاده می‌شود که هر کدام با سرعت ۲۵ گیگابیت بر ثانیه داده‌ها را منتقل می‌کنند. برای پشتیبانی از این ساختار پیچیده، انجمن صنعت مخابرات آمریکا (TIA) استانداردی برای اتصالات آرایه‌ای ۱۶ و ۳۲ فیبری با نام ANSI/TIA-604-18 FOCUS منتشر کرده است.

مسیرهای متنوع دستیابی به سرعت ۴۰۰ گیگابیت

برای ارائه مسیر انتقال هزینه و عملکرد به ۴۰۰ گیگابیت، IEEE رویکردهای متعددی را تعریف کرده است. این استاندارد از ترکیب کانال‌های ۱۰۰ گیگابیت بر ثانیه و ۲۰۰ گیگابیت بر ثانیه پشتیبانی می‌کند که گاهی از تکنیک NGOATH استفاده می‌کنند. هر دوی این رویکردها بر اساس کانال ۵۰ گیگابیت بر ثانیه طراحی شده‌اند. ساختار فیزیکی (PHY) 400GbE با فواصل پشتیبانی شده حداقل ۱۰۰ متر در فیبر مالتی‌مود به همراه گزینه‌های ۲ کیلومتری و ۱۰ کیلومتری نسبت به فیبرهای سینگل‌مود ارائه می‌شود. یکی از مهم‌ترین پیشرفت‌ها در این زمینه، استاندارد پهنای باند MMF است که توسط TIA در سال ۲۰۱۶ منتشر شد. این استاندارد، فیبر نوری با هسته ۵۰ میکرومتر، روکش ۱۲۵ میکرومتر و بهینه‌سازی شده با لیزر را مشخص می‌کند که برای سیستم‌های انتقال تک‌طول‌موج یا چندطول‌موج بهینه شده است. باند عملیاتی واقعی این فیبر جدید از ۸۵۰ نانومتر تا ۹۵۳ نانومتر است و پهنای باند مؤثر (EMB) آن در طول‌موج‌های پایین و بالایی به ترتیب ۴۷۰۰ مگاهرتز بر کیلومتر در ۸۵۰ نانومتر و ۲۴۷۰ مگاهرتز بر کیلومتر در ۹۵۳ نانومتر مشخص شده است. سازمان بین‌المللی استانداردسازی (ISO/IEC) نام OM5 را برای این نوع فیبر اختصاص داده است.

OM5؛ فیبر نسل جدید برای عصر ۴۰۰ گیگابیت

استاندارد فیبر OM5، که توسط آلما شبکه به عنوان نماینده لگراند در ایران ارائه می‌شود، یک نقطه عطف مهم در تاریخ فیبرهای مالتی‌مود محسوب می‌شود. این فیبر، امکان تقسیم طول‌موج چندگانه (WDM) را بر روی فیبر مالتی‌مود میسر می‌سازد. تا پیش از این، فناوری WDM تنها با فیبرهای سینگل‌مود استفاده می‌شد. فیبر OM5 که با نام WideBand Multimode Fiber (WBMMF) نیز شناخته می‌شود، به طور ویژه برای پشتیبانی از فناوری‌های تقسیم طول‌موج کوتاه (SWDM) و اتصالات دوطرفه با سرعت بالا بهینه شده است. این فیبر جدید، با باز کردن طیف وسیع‌تری از طول‌موج‌ها (۸۴۰ تا ۹۵۳ نانومتر)، امکان انتقال داده با سرعت‌های بالاتر و استفاده کارآمدتر از زیرساخت فیبر موجود را فراهم می‌آورد. یکی از مهم‌ترین کاربردهای OM5، پشتیبانی از استاندارد 400GBASE-SR4.2 است که با استفاده از تنها دو فیبر (یک جفت) قادر به انتقال داده با سرعت ۴۰۰ گیگابیت بر ثانیه است. این در حالی است که استانداردهای قبلی مانند ۴۰GBASE-SR4 به هشت فیبر و ۱۰۰GBASE-SR10 به ۲۰ فیبر نیاز داشتند. این کاهش چشمگیر در تعداد فیبرهای مورد نیاز، به معنای صرفه‌جویی قابل توجه در فضای کابل‌کشی و هزینه‌های زیرساخت است.

کاهش تعداد فیبرها با فناوری SWDM

برای درک بهتر تأثیر استاندارد OM5 بر صنعت فیبرنوری، می‌توان به تکامل استانداردهای اترنت در سال‌های اخیر نگاه کرد. استاندارد ۴۰GBASE-SR4 که در سال ۲۰۱۰ منتشر شد، از هشت فیبر (چهار فیبر برای ارسال و چهار فیبر برای دریافت) با نرخ کانال ۱۰ گیگابیت بر ثانیه استفاده می‌کرد. در سال ۲۰۱۵، استاندارد جدید ۱۰۰GBASE-SR4 با تعیین نرخ کانال ۲۵ گیگابیت بر ثانیه، تعداد فیبرهای مورد نیاز را به هشت فیبر کاهش داد. اما با ظهور استاندارد OM5 و فناوری SWDM، تعداد فیبرهای مورد نیاز برای دستیابی به سرعت‌های بالا به شدت کاهش یافته است. به عنوان مثال، استاندارد 400GBASE-SR4.2 که بر روی OM5 پیاده‌سازی می‌شود، به تنها ۸ فیبر برای دستیابی به سرعت ۴۰۰ گیگابیت بر ثانیه نیاز دارد، در حالی که استاندارد قبلی 400GBASE-SR16 به ۳۲ فیبر نیاز داشت. این کاهش چشمگیر در تعداد فیبرها، نه تنها هزینه‌های کابل‌کشی را به شدت کاهش می‌دهد، بلکه مدیریت و نگهداری شبکه را نیز بسیار ساده‌تر می‌کند. علاوه بر این، پیشرفت‌های دیگری نیز در ساختارهای فیزیکی فیبر در حال رخ دادن است. به عنوان مثال، استاندارد کانال فیبر ۳۲G (32GFC) که برای اتصال ذخیره‌سازی داده‌های کامپیوتری استفاده می‌شود، از انتقال سریال با ۲ فیبر و ماژول‌های فرستنده-گیرنده SFP با اتصالات فیبرنوری از نوع LC بهره می‌برد. پروژه جدیدی نیز برای بررسی ۱۲۸ GFC در حال انجام است که بر اساس ۴×۳۲ GFC خواهد بود و رویای سرعت‌های فراتر از تصور را عملی خواهد نمود.

رویکردهای استراتژیک لگراند در عصر ۴۰۰ گیگابیت

لگراند به عنوان یکی از پیشگامان صنعت کابل‌کشی ساختاریافته، رویکردی چندجانبه برای آمادگی در عصر ۴۰۰ گیگابیت اتخاذ کرده است. سیستم کابل‌کشی LCS³ لگراند، به عنوان یک پلتفرم ماژولار، راه‌حل‌های کاملی را برای فیبرنوری ارائه می‌دهد. این سیستم، با ارائه راه‌حل‌های با چگالی بالا (High Density)، قابلیت پشتیبانی از سرعت‌های ۴۰ تا ۴۰۰ گیگابیت بر ثانیه را دارد. یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های این سیستم، امکان ترکیب فیبر و مس (Mix & Match) در یک پنل واحد است که انعطاف‌پذیری فوق‌العاده‌ای را برای طراحان شبکه فراهم می‌آورد. لگراند با ارائه کاست‌های فیبرنوری با چگالی بالا (تا ۱۴۴ فیبر در یک واحد رک)، امکان بهینه‌سازی فضا و افزایش تراکم پورت را برای دیتاسنترها فراهم کرده است. پنل‌های HD جدید این شرکت، قابلیت نصب تا ۹۶ فیبر در نسخه LC، ۴۸ فیبر در نسخه SC و ۲۴ فیبر در نسخه ST را در هر واحد رک فراهم می‌آورند. این راه‌حل‌های با چگالی بالا، با هدف کاهش فضای اشغال شده و افزایش کارایی، برای دیتاسنترهای مدرن که با محدودیت فضا مواجه هستند، بسیار حیاتی هستند. علاوه بر این، سیستم Infinium Quantum™ Fiber لگراند، با ارائه کمترین میزان تلفات سیستم در بازار، راه را برای پیاده‌سازی شبکه‌های ۴۰۰ گیگابیت و فراتر از آن هموار کرده است.

محصولات کلیدی لگراند برای شبکه‌های ۴۰۰ گیگابیت

محصولات لگراند در حوزه فیبرنوری، طیف گسترده‌ای از راه‌حل‌های مورد نیاز برای شبکه‌های ۴۰۰ گیگابیت را پوشش می‌دهند. پچ کوردهای فیبرنوری OM5 لگراند با کانکتورهای LC و MDC، به عنوان یکی از اجزای کلیدی این اکوسیستم، اتصال انعطاف‌پذیر و با کیفیتی را برای تجهیزات فعال و غیرفعال شبکه فراهم می‌آورند. همچنین، کابل‌های پیش‌ساخته (Pre-terminated) OM4 و OM5 لگراند، با استفاده از کانکتورهای MTP/MPO با چگالی بالا، امکان استقرار سریع و آسان شبکه‌های فیبرنوری با تراکم بالا را فراهم می‌کنند. لگراند با ارائه کاست‌های فیبرنوری MTP به LC، اتصال بین کابل‌های MTP/MPO و پورت‌های LC تجهیزات شبکه را به ساده‌ترین شکل ممکن می‌سازد. یکی از نقاط قوت محصولات لگراند، چشم‌انداز آینده‌نگر آنهاست. سیستم Infinium Quantum، با کاهش یا حذف نیاز به تعویض لینک‌ها، مسیر را برای پذیرش فناوری‌های ۴۰۰ گیگابیت و فراتر از آن باز می‌کند. این ویژگی به مدیران شبکه این اطمینان را می‌دهد که سرمایه‌گذاری امروز آنها برای سال‌های آینده نیز پاسخگو خواهد بود. لگراند همچنین با ارائه راه‌حل‌های LCS³ خود، امکان ارتقاء آسان و بدون نیاز به تغییرات اساسی در زیرساخت را فراهم می‌آورد.

چشم‌انداز آینده و نقش لگراند در تحول شبکه

با توجه به رشد تصاعدی داده‌ها و نیاز روزافزون به پهنای باند بالاتر، استاندارد ۴۰۰GbE تنها آغاز راه است. پروژه‌های جدیدی مانند ۱۲۸GFC که از ترکیب ۴×۳۲GFC استفاده می‌کند و همچنین بحث‌های مداوم برای ترکیب ۶۴GFC و ۲۵۶GFC، نشان از حرکت صنعت به سمت سرعت‌های فراتر از ۴۰۰ گیگابیت دارد. لگراند با تکیه بر بیش از یک قرن تجربه در صنعت برق و شبکه، و با سرمایه‌گذاری مستمر در تحقیق و توسعه، خود را برای این تحولات آماده کرده است. سیستم LCS³ و راه‌حل‌های فیبرنوری Infinium، با ارائه بالاترین سطح عملکرد، مقیاس‌پذیری و کارایی، بستری ایده‌آل برای شبکه‌های نسل آینده فراهم می‌آورند. لگراند با ارائه راه‌حل‌های یکپارچه از کابل و پچ کورد تا پنل‌های با چگالی بالا و سیستم‌های مدیریت کابل، به عنوان یک شریک استراتژیک برای دیتاسنترها و شبکه‌های مخابراتی، نقش کلیدی در تحقق چشم‌انداز ۴۰۰ گیگابیت و فراتر از آن ایفا می‌کند. آلما شبکه به عنوان نماینده رسمی لگراند در ایران، با ارائه محصولات لگراند و کابل شبکه لگراند، آماده همراهی با سازمان‌ها و شرکت‌های ایرانی در این مسیر تحول‌آفرین است. آینده فیبرنوری بر بستر ۴۰۰GbE، آینده‌ای روشن و پر از امکانات جدید است و شرکت‌هایی مانند لگراند با رویکردهای نوآورانه خود، در خط مقدم این تحول قرار دارند.