400G技術已經到來 | 且看EXFO如何助您投身數字化變革的浪潮

  我們現在比以往任何時候都更多地使用數據網絡。想想看：這些依賴于網絡的技術有多少每天都在被使用？

  答案是：可能比您想象的還要多。

  而這些僅僅是我們今天擁有的技術。誰知道還會有什么創新技術，造成網絡流量更急劇地增長？而且，5G時代正在到來，我們可以預計這種網絡使用趨勢會像滾雪球一樣越來越多。

  因此，網絡和數據中心運營商與設備制造商合作，在其實驗室內驗證支持400G以太網的新網元。這項實驗室工作的成功幫助運營商滿足與客戶達成的服務等級協議，這些客戶期望數據傳輸的速度更快、容量更高，同時降低每比特的傳輸成本和功耗（并提高自身的盈利能力）。

  這一切都意味著需要認真看待400G并把握它帶來的機遇。

  400G 有多快？

  400G以太網鏈路的實際速率可達425 Gbit/s。是的，您沒有看錯。

  IEEE P802.3bs 標準定義了400G以太網數據速率的技術規范。該標準還確定了一個強制性的前向糾錯（FEC）機制，不僅可以檢測傳輸中的錯誤，還可以糾正這些錯誤。FEC機制所需的其它比特包括在425 Gbit/s線路速率中。

  是什么讓400 Gbit/s傳輸成為可能？答案是因為采用了四電平脈沖幅度調制（PAM4）。通過使用PAM4，運營商可以針對不同外形尺寸的光模塊（如OSFP和QSFP-DD）實施8個50G通道或4個100G通道。這種新穎的光收發器結構支持通過多波長或并行光纖傳輸高達400 Gbit/s的以太網數據。

  然而，多電平調制使得分析變得更加復雜，因此我們需要先進的工具，如PAM4眼圖直方圖和預加重與均衡功能來應對這種復雜程度。

  400G部署：我們取得了多大進展？

  網絡運營商目前正在測試新的網絡設備，如交換機和路由器，這些網絡設備可以支持400G客戶端接口以及其它400G傳輸設備。他們還在升級自己的網絡基礎設施。400G部署已經到來。

  400G網絡部署：有哪些挑戰？

  一句話：有好多。

  光收發器是400G部署的最關鍵因素。它們的發展成熟度、可用性、成本和可靠性還沒有達到運營商希望的水平。

  此外，許多不同類型的收發器通常用于距離不同的不同環境。QSFP56-DD和OSFP收發器被用于運營商實驗室和數據中心內的400G網絡，而相干的光模塊被用在數據中心互連和城域網應用中，并很快會被用到海底網絡中。

  與此同時，在大型數據中心里，端口致密化仍在繼續。運營團隊正在增加匯聚鏈路的容量，從10GE鏈路升級到25GE或50GE鏈路，從100GE鏈路升級到200GE或400GE鏈路。

  網絡測試和監測也變得比以往任何時候都更加重要。畢竟，400G鏈路的性能對于5G新服務能否成功至關重要。在運營商評估服務提供商所提供的體驗質量時，延遲測量仍然是一個關鍵的行業基準。最佳體驗質量還取決于數據吞吐量、丟幀、延遲變化（抖動）和其它參數。

  鑒于400G鏈路本身會帶來很多挑戰，因此部署即插即用的網絡并不現實。網絡運營商會需要進行投資，以確保其網絡高效地支持新技術有望實現的各種服務。這些投資必須涵蓋物理（第1層：光纖、連接器、連接等）和更高級別[第2層（數據鏈路-以太網）和第3層（網絡-IP）]器件。

  400G網絡測試要求：它們有哪些?

  測試要求會因測試背景而異。

  在現場進行測試

  現場技術人員和工程師必須升級其測試流程，以包括400G傳輸所需的器件。在物理測試方面，技術人員必須能夠評估連接器、接口和光纖是否符合400G要求的更高性能標準。

  必須使用以下標準來驗證400G收發器：

  ? 前向糾錯前后的誤碼率評估

  ? 功耗

  ? 溫度監測

  ? 使用直方圖評估或預加重/均衡對信號進行物理評估

  在運營商實驗室內進行測試

  運營商正在從網絡設備制造商那里獲得新的器件，但在將這些器件用于400G網絡之前，必須在自己的實驗室中進行壓力測試，以全面徹底地評估它們。因此，運營商使用基于RFC 2455或誤碼率測量等標準化測試程序來進行測試并確定基準。

  提供服務

  最終客戶擔心的是自己收到的服務的性能。這些服務的質量由吞吐量、延遲、抖動和丟幀等因素決定。服務等級協議根據公認的標準化程序（如ITU-T Y.1564）定義了這些參數。

  為了滿足SLA目標，運營商不僅要驗證第二層以太網幀性能，還要驗證第三層IPv4和IPv6數據包效率。

  再問一次：

  400G技術已經到來

  您準備好了嗎？

  未來5年將發生一場巨大的數字化變革，部署400G技術是其最重要的推動因素之一。

  這就是為什么已經開始對400G（及以上）解決方案進行大規模投資的原因。業內正在部署基于400G鏈路的可靠網絡基礎設施，這將使網絡連接的數量幾乎無限。

  如何獲得正確的測試、監測和分析工具

  EXFO的FTBx-88460解決方案為您提供驗證400G網絡所需的各種測試應用和高級工具。它們面向未來，因為它們不僅支持當前的光接口，而且被設計成可測試新出現的光技術。

  EXFO的FTBx-88460解決方案提供了新穎的開放式收發器系統（OTS），支持QSFP-DD和OSFP 400G接口。它也可以支持更新的技術，如相干的ZR和ZR+收發器。

  可靠地升級網絡基礎設施仍然是一個永恒的挑戰。EXFO的解決方案使運營商能夠在未來幾年里成功地應對這一挑戰。