400G

Soluções de teste 400G líderes do mercado

A tecnologia 400G é uma ferramenta essencial para provedores de serviços e operadores de data center atenderem às necessidades de capacidade de rede de um mundo baseado em dados. A VIAVI oferece produtos de teste avançados para laboratório e campo para ajudar o ecossistema 400G a enfrentar esse desafio crítico.

Teste de 400G com a VIAVI:

Ofertas de teste de 400G versáteis e automatizadas da VIAVI suportam um amplo range de mercados, incluindo desenvolvedores de chip e transponder, fabricantes de equipamentos de rede, provedores de serviços de internet e operadores de data center em hiperescala. As soluções de teste da VIAVI são cuidadosamente elaboradas para permitir uma transição perfeita do projeto e verificação para o monitoramento e garantia pós-implantação.

Com conhecimento e experiência incomparáveis em testes de transporte óptico, a VIAVI aproveitou sua posição única no mercado para colaborar e criar estratégias com os principais designers e comitês ao longo do ciclo de vida do 400G. Uma dedicação inabalável à inovação e interoperabilidade gerou um conjunto de soluções avançadas de teste de transporte óptico projetadas para otimizar o desempenho de 400G do laboratório ao campo.   

--Experimente um mergulho educacional profundo na tecnologia 400G--

Produtos

OneAdvisor-1000

OneAdvisor 1000 Platform

Compact, Field-Ready Network Tester Up to 400G
ONT 800G FLEX Module

ONT 800G FLEX Module

Accelerate development for PAM-4 based products and flexible services up to 800G
800G FLEX DCO Module

ONT 800G FLEX DCO Module

Industry’s First Fully Integrated Test Product for Pluggable Digital Coherent Module Development, Validation, and Integration

ONT CFP8 Module

The 400G CFP8 Module is a scalable test solution based on the latest standard for 400G and 200G Ethernet (IEEE 802.3 bs) and ready for OTUCn. It boasts a CFP8 slot to host the first-generation 400G pluggables, support for upcoming QSFP-DD and OSFP available via adapters. FlexE and FlexO applications are addressed via 5 QSFP28 slots.
800G FLEX Module

ONT FlexE Software

Software Options for ONT 800G FLEX Modules
 ONT 800G FLEX XPM Module

ONT 800G FLEX XPM Module

Industry’s first fully-integrated test product for pluggable 800G transponders based on 100G electrical lane speed
ONT 800G ETHERNET Module

ONT 800G ETHERNET Module

Simplify and accelerate high-speed network test in lab and production

O que é 400G?

O 400G é um padrão importante para interfaces de cliente Ethernet de alta capacidade. Originalmente conhecido como IEEE 802.3bs, o 400G foi oficialmente aprovado em dezembro de 2017 e faz parte de uma família mais ampla de tecnologias relacionadas, incluindo 200G, 100G de próxima geração e Ethernet 50G. 
O 400G impulsionou a adoção e o desenvolvimento rápidos de novos módulos ópticos e switches conectáveis. Às vezes chamado de 400GE ou Ethernet 400G, o padrão inclui correção de erro de encaminhamento (FEC) para melhorar a confiabilidade dos dados. A adoção de elementos de rede 400G continua a acelerar à medida que as operadoras de rede e os provedores de serviços colhem os benefícios de largura de banda e eficiência aprimorados.

Qual é a velocidade do 400G?

O termo “melhoria exponencial” é usado sem muito discernimento, mas no caso do 400G, é totalmente correto.

  • Ethernet Gigabit, significando uma conexão Ethernet que pode transmitir tráfego a um rate de 1 gigabit por segundo (Gbps), foi introduzida em 1999.
  • A Ethernet Terabit é usada para descrever uma malha de switch capaz de lidar com várias portas a velocidades de 100 Gbps e acima. O True Terabit é um trilhão de bits por segundo.
  • Em 400 Gbps, 400G representa um aumento de 400 vezes na velocidade em relação ao desempenho de Ethernet de 1 Gig, padrão na virada do século XXI. Para colocar a situação em perspectiva, a mudança relativa aproxima-se da diferença na velocidade de caminhada entre uma tartaruga de Galápagos e um guepardo em plena perseguição.
  • A Ethernet 400G é tão rápida que superou até a capacidade da modulação binária convencional laser on/laser off.
  • A modulação PAM-4 foi desenvolvida para compensar, utilizando quatro níveis de amplitude em vez de dois para dobrar o rate de bits geral. Como a lacuna entre os níveis de sinal agora é muito menor, a PAM-4 também é mais suscetível a ruídos. 
  • A transição do 400G traz mais do que apenas novas portas Ethernet e avanços de modulação. A mudança de paradigma requer ajustes em todo o ecossistema de rede para proporcionar flexibilidade e escalabilidade da implantação de largura de banda de formas novas e exclusivas.  

Teste de 400G

Antes da Ethernet 100G, testar a óptica do cliente era uma tarefa muito mais simples. A taxa de erro de bits (BER) pode ser quantificada para cada canal, com “zero” erros durante um período de tempo predefinido, frequentemente usado como critério de passa/falha. Com o não retorno a zero (NRZ) dando lugar à modulação PAM-4 e FEC, os testes e validação de 400G tornaram-se muito mais complexos. Somente o enorme crescimento da largura de banda já aumentou significativamente o nível de testes. 

Desafios
Velocidades mais altas e a utilização da modulação FEC e PAM-4 trazem melhorias incríveis em throughput, mas também podem levar a alguns dos desafios inerentes dos testes de 400G.

  • A modulação PAM-4 introduz maior complexidade na camada física. Os links 400G sempre terão erros de transmissão, portanto simplesmente quantificar os erros ou testes com base em “zero” erros não é mais suficiente.
  • A tecnologia FEC e o aumento da velocidade significam que alguns módulos com taxas de erro bruto mais altas operarão sem erros após a FEC e outros não. Uma compreensão mais sofisticada da distribuição de erros e estatísticas é necessária para discernir padrões de erros aceitáveis de inaceitáveis e determinar as verdadeiras causas raiz.
  • A lógica FEC é complexa e abrangente. Ela precisa ser testada tanto para validação lógica quanto para desempenho dinâmico de energia.
  • Os módulos ópticos conectáveis QSFP-DD (Quad Small Form Pluggable Double Density) para 400G são uma maravilha de complexidade, com lasers e drivers integrados, fotodiodos de alto desempenho e microcontroladores integrados em um fator de forma muito pequeno. Tais elementos adicionais exigem estratégias capazes de testar e validar 400G desses componentes individualmente, bem como dentro do contexto da estrutura geral da rede.
  • A complexidade da Ethernet 400G torna essencial controlar os custos dos equipamentos de teste e os tempos de ciclo de teste. As ferramentas de teste de 400G que se mantém na vanguarda da tecnologia podem mitigar essas preocupações, oferecendo opções prontas para apoiar a transição 400G e acelerar o tempo de lançamento de novos produtos no mercado.  

Ferramentas de teste de 400G

Escalabilidade, flexibilidade e capacidade de atualização estão entre as características essenciais de uma solução de teste 400G eficaz fornecida pelo módulo ONT 800G Ethernet da VIAVI. Esta plataforma de teste versátil, multiprotocolo e multiportas, baseada no mais recente padrão 400G/200G (IEEE 802.3bs), oferece geração de tráfego Ethernet de classe 400G, juntamente com alarmes avançados de Ethernet e testes de erro. O tempo de alta precisão do Test Packet Format da VIAVI garante verificação eficiente do desempenho de Ethernet e validação acelerada.

ONT 800G ETHERNET Module

O módulo ONT 400G CFP8 da VIAVI melhora a flexibilidade ao suportar todos os fatores de forma óptica 400G. O primeiro produto de teste 400G do mercado inclui recursos avançados de análise de erros e um slot de teste QSFP-DD. A capacidade de programação em campo facilita as atualizações à medida que os padrões evoluem. O módulo ONT 400G também inclui suporte à modulação FEC e PAM-4. Esta solução de teste é uma plataforma ideal para o projeto, desenvolvimento e validação de componentes e sistemas de rede de alta velocidade de última geração.

Redes 400G

A multiplexação densa (dense) por divisão de comprimento de onda (DWDM) aumentou significativamente a largura de banda da fibra óptica. Usando este método, um único canal de fibra pode transmitir dados a velocidades de 400 Gb/segundo ou mais. Com a rede tão forte (ou tão rápida) quanto seu link mais fraco, a Ethernet 400G preenche a lacuna de largura de banda entre os roteadores principais e o equipamento DWDM.

Uma interface Ethernet 400G garante que toda a capacidade dos elementos de rede seja atendida na densidade correta, permitindo throughput contínuo e livre. Peças padrão modernas específicas para aplicações de switch (ASSPs), como a família Broadcom Tomahawk, podem alternar mais de 12 Terabits de tráfego em um IC. As interfaces 400G alinham essa enorme capacidade de largura de banda com a densidade de largura de banda do painel frontal.

  • FlexE
    Flex Ethernet (FlexE) é um padrão de interface do cliente publicado pela primeira vez pelo Optical Internetworking Forum (OIF) em 2016. Como o nome sugere, a intenção é fornecer um padrão flexível o suficiente para facilitar a conectividade entre a Ethernet e a interface física (servidor), introduzindo um “calço” por meio das camadas MAC e PCS. Isso permite o suporte de uma variedade de rates MAC, independentemente da interface física.
    FlexE fornece um meio de unir vários links. Por exemplo, o 400G pode ser fornecido como um tubo individual, dois links de 200G ou 4 links de 100G. Vários módulos de teste da plataforma ONT permitem o teste do tráfego gerado pela FlexE a rates de 400G e sublinha.
  • FlexO
    Os padrões ITU-T G.709 e G.709.1 para redes de transporte óptico (OTN) oferecem interfaces e rates de linha recomendados para elementos de rede óptica conectados por meio de links de fibra óptica. OTN B100G é uma extensão deste padrão para rates de dados acima de 100 Gbps.

A ITU-T utilizou conceitos-chave da IEEE 802.3 e do Optical Internetworking Forum (OIF) para determinar como os mesmos módulos conectáveis podem ser usados para interfaces OTN. Isso é comumente chamado de Flexible ONT ou “FlexO”, um mecanismo para fornecer uma estrutura OTN para 400GE e acima, bem como tráfego FlexEthernet.

A quem interessa o 400G?

As eficiências obtidas por meio da implementação do 400G propagam-se por todo o ecossistema de rede de alta velocidade. Isso inclui fabricantes de chips e módulos, empresas de equipamentos e serviços de teste, megaempresas de internet e provedores de telecomunicações que dependem dessas melhorias para acompanhar a demanda insaciável.

  • Os hiperescaladores que fornecem serviços em nuvem aproveitam o 400G para atender às necessidades de densidade de seus data centers em crescimento.
  • Os provedores de telecomunicações devem acompanhar a base de usuários ultraconectados usando seus próprios data centers enormes.
  • Os desenvolvedores de módulos ópticos aproveitam a demanda por ofertas de produtos mais versáteis e compactos.
  • Os participantes de grande escala estão impulsionando o movimento em direção ao 400G a um rate acelerado para acompanhar os requisitos de velocidade do servidor.
  • O advento do 400G permite que as redes acompanhem as expectativas de desempenho contínuo e de alta velocidade.
  • Casos de uso inovadores do 5G, como streaming de vídeo de alta velocidade, jogos virtuais e a Internet das Coisas (IoT) são apenas alguns dos aplicativos que se beneficiam da rede 400GE.

100G e além

Além de fazer sentido para os negócios, a compatibilidade entre os módulos 100G  e 400G também simplifica os testes e as atualizações. As primeiras soluções de Ethernet 100G foram introduzidas em 2010, com um crescimento lento até 2016. Desde então, a adoção do 400G progrediu em uma trajetória de vários anos conforme componentes e soluções tornam-se comercialmente disponíveis.

  • A redução de custos e as melhorias de projeto para módulos 100G levaram a uma tecnologia compatível com versões anteriores. Componentes ópticos conectáveis avançados desenvolvidos para 100G tornam a Ethernet 400G ainda mais eficaz.
  • O QSFP28, um módulo transceptor quad de fator de forma pequeno conectável capaz de transportar 28G por faixa, foi fundamental para popularizar o 100G em 2017.
  • O QSFP-DD é um novo tipo de módulo transceptor óptico que funciona como um QSFP padrão, mas com uma linha adicional de contatos para permitir uma interface elétrica com duas vezes mais faixas. O QSFP-DD fornece 6,4 Tb/s em uma placa de sistema host de 1 RU para suportar 400GE enquanto fornece o dobro da densidade de porta de 100G do QSFP28.
  • Os módulos OSFP  (fator de forma pequeno óptico conectáveis) suportam requisitos de energia de 400G e incluem dissipadores de calor integrados para atender às demandas térmicas. Diferentemente do QSFP-DD, as portas OSFP exigem adaptadores especiais para compatibilidade reversa com QSFP 100G.
  • Os ICPs de hiperescala continuam a se concentrar na tecnologia 800GE de última geração. Embora o QSFP-DD seja compatível com 100G, seu design físico oferece menos potencial de crescimento para suportar rates de dados mais altos. Como o OSFP está habilitado para 800GE, os gigantes do mercado continuam a se apoiar nessa estratégia de módulo, mesmo antes da infraestrutura de suporte estar disponível. 
  • A ciência de ponta desenvolvida com o 400G em mente, incluindo modulação PAM4 e KP4 FEC, também pode ser usada para aumentar a densidade e reduzir o custo do 100G. À medida que essas tecnologias amadurecem, espera-se que as ofertas de produtos 100G aproveitem ao máximo as oportunidades de melhoria geradas pelo desenvolvimento do 400G.

Mais do que largura de banda

A melhoria monumental da velocidade do 400G representa um salto gigantesco no desempenho da Ethernet. No entanto, o aumento da velocidade e da largura de banda são apenas parte da equação. O 400G não apenas oferece mais largura de banda, como também fornece a largura de banda certa na densidade certa. Melhorias gerais em confiabilidade, escalabilidade e eficiência energética tornaram o 400G uma tecnologia viável para nosso ecossistema de rede em rápida evolução.

As demandas para provedores de computação em nuvem e telecomunicações continuam a forçar os limites físicos dos servidores de data center. Eliminar a restrição que a Ethernet apresentou no passado afeta todo o cenário de rede de maneiras imensuráveis. Inovações como PAM4 tornaram essa melhoria possível, ao mesmo tempo que introduziu um novo conjunto de obstáculos para práticas de teste e validação de 400G. Continuar a enfrentar esses desafios significa marchar em direção a uma nova era de desempenho de rede.

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