Disaggregierte Netzwerke für eine datengestützte Welt

In unserer datengesteuerten Welt scheint die einzige Konstante ein „mehr” zu sein. Mehr Daten. Mehr Datentypen. Mehr Bandbreite. Mehr Geschwindigkeit. Mehr Nachfrage im Netzwerk. Das explosionsartige Interesse an generativer KI beispielsweise verstärkt nun den Tsunami an Datenanforderungen, der seit dem Aufkommen des Internets und der Einführung des iPhones Netzwerke überschwemmt. Und es gibt immer noch Raum für Erweiterungen – tatsächlich haben 3,6 Milliarden Menschen auf der Welt immer noch keinen Zugang zum Internet.

Disaggregierte Netze sind ein Ansatz zur Rationalisierung der Netzverarbeitung und beziehen sich auf eine Architektur, bei der die verschiedenen Hardware-Komponenten und Software-Funktionen einer herkömmlichen Netzinfrastruktur in unterschiedliche, austauschbare und interoperable Komponenten aufgeteilt oder disaggregiert werden. Dies steht in scharfem Gegensatz zu herkömmlichen Netzwerkkonfigurationen, bei denen typischerweise proprietäre, integrierte Systeme eines einzigen Anbieters für Routing, Switching und andere Netzwerkfunktionen verwendet werden. 

Disaggregierte Netzwerke wurden ursprünglich für Verbindungen innerhalb eines Rechenzentrums genutzt. Jetzt werden sie für die Verbindung von Rechenzentren (DCI) und einige Telekommunikationsanwendungen eingesetzt.

Eine kurze Geschichte disaggregierter Netzwerke

Disaggregierte Netzwerke sind nichts Neues. Ausgelöst durch das rasante Wachstum der sozialen Medien, des Online-Einzelhandels und der Streaming-Dienste wurden Intra-Datacenter-Netzwerke als Lösung für die Datenexplosion entwickelt. Diese Netzwerke verarbeiteten riesige Datenmengen, die entsprechende Investitionen in Ausrüstung, Raum, Energie und Personal erforderten. Die übergreifenden Überlegungen der Akteure im Rechenzentrum waren die Minimierung von Kosten und Risiken. Disaggregierte Netzwerke boten diese und weitere Vorteile. 

Als nächstes bevorzugten aufstrebende Hyperscaler den disaggregierten Ansatz und nutzten kommerzielles Silizium, Open-Source-Software und steckbare Transceiver. 

Heutzutage versuchen Anwendungen mit größerer Reichweite – zum Beispiel Telekommunikations- und Rechenzentrumsverbindungen – den disaggregierten Ansatz zu nutzen, um die gleichen Vorteile zu nutzen, die man seit langem in der Welt der Rechenzentren genießt.

Die 10 Vorteile disaggregierter Netzwerke

Disaggregierte Netzwerke bieten eine Reihe von Vorteilen; Die genaue Kombination und Schwerpunktsetzung hängt von der Art und Größe des projektierten Netzwerks ab. 

1. Niedrigere Ausrüstungskosten. Wenn Sie nicht an einen einzigen Anbieter gebunden sind, können Sie Komponenten – Switches, Router, Transceiver, Leitungssysteme usw. – auf der Grundlage von Leistung und Preis auswählen. 
2. Niedrige Betriebskosten. Effizientere Systeme mit weniger Blackboxen verbrauchen weniger Energie und benötigen weniger Kühlung. 
3. Schnellere Markteinführung. Durch die Beschaffung von Komponenten von mehreren Anbietern werden Engpässe in der Lieferkette einzelner Anbieter vermieden.
4. Bessere Leistung.  Wählen Sie für alle Komponenten und die Software das „Beste seiner Klasse“. Viele Softwareanbieter bieten mittlerweile plattformunabhängige Network Operating System (NOS)-Produkte an, die auf einer Vielzahl von Hardwareplattformen funktionieren. Als softwaredefiniertes Netzwerk (SDN) erfolgt die Steuerung über eine offene anwendungsprogrammierbare Schnittstelle (API).
5. Optimierte Ausrüstungskosten. Vermeiden Sie den Kauf gebündelter Funktionen und Optionen, die für Ihr Unternehmen nicht relevant sind.  Vermeiden Sie Redundanz und bauen oder aktualisieren Sie das Netzwerk nur mit den Funktionen, die Sie benötigen.
6. Weniger Systemausfälle. Ein Netzwerk, das aus verschiedenen erstklassigen Komponenten aufgebaut ist, ist robuster und belastbarer.
7. Höhere Sicherheit. Wenn neue Risiken auftauchen, ist es einfacher und schneller, die beste Lösung auf ein System mit offener Architektur anzuwenden, bei dem es keine Kompatibilitätsprobleme gibt.
8. Schnellere Reparaturen. Um Störungen, Fehler und Ausfälle zu beheben, muss nicht mehr auf fachkundige Hilfe des einzigen Anbieters gewartet werden. 
9. Günstigere Einsparungen. Mit austauschbaren, plattformunabhängigen Komponenten können Sie einen kleineren Bestand an Ersatzteilen vorhalten und dennoch die gleiche Betriebszeit erreichen.
10. Unabhängigkeit im Lebenszyklus. Wenn Sie nicht an einen einzelnen Anbieter gebunden sind, werden die Auswirkungen der Produktlebenszyklen des Anbieters vernachlässigt.

Das sind auf jeden Fall eine Menge potenzieller Vorteile, wobei die genaue Mischung der realisierten Vorteile von Ihren speziellen Netzwerkanforderungen, geografischen Details und anderen Faktoren abhängt. Aber im Endeffekt bieten disaggregierte Netzwerke geringere Investitionskosten, geringere Betriebskosten und ein besseres Preis-Leistungs-Verhältnis.

Wie Coherent disaggregierte Netzwerke unterstützt

Disaggregierte Netzwerkbetreiber und Anbieter arbeiten nicht nur auf der Softwareebene, sondern auch auf der Ebene der Hardware mit einer immer größer werdenden Granularität. Diese wird durch die Interoperabilität auf der optischen Ebene und Ebene der Anwendungsmodule deutlich, die eine hohe Konfigurierbarkeit bieten. 

Coherent ist seit Jahrzehnten ein Innovationsmotor und bietet eine einzigartige Kombination aus technologischer Expertise und unübertroffener vertikaler Integration. Wir stellen alles her, von Rohstoffen über Geräte bis hin zu Subsystemen. Und mit Produktionsstätten auf mehreren Kontinenten mindern wir auch die Risiken in der Lieferkette.

Die beiden Hauptbereiche, in denen wir innovative Lösungen zur Unterstützung eines erweiterten Spektrums von disaggregierten Netzwerken anbieten, sind steckbare Module – Transceiver und jetzt auch steckbare optische Leitungssysteme (POLS) — , die die Übertragungs- und Transportfunktionen bereitstellen und durch Überwachungsfunktionen ergänzt werden, die für die Unterstützung dieser Netzwerke entscheidend sind. 

Leistungsstarke steckbare optische Leitungssysteme (oder POLS) von Coherent

Eines unserer neuesten und interessantesten Produkte im Transportbereich ist das steckbare optische Leitungssystem.

Die Einführung von IP over DWDM (IPoDWDM), einem Ansatz mit kohärenten Transceivern, hat die Nachfrage nach diesen kompakten, effizienten Lösungen erhöht. Diese kombinieren und verstärken Signale. In einem herkömmlichen DWDM-System werden Mux/DeMux und die Verstärkung auf der Sender- und Empfängerseite der Verbindung durch dedizierte optische Leitungssysteme verwaltet. Bei solchen Ansätzen kann es sich, je nach verwendeter Ausrüstung, um sperrige „Pizzakartons” oder Leitungskarten innerhalb eines Racks handeln. Unsere POLS sind die Antwort, um diesen traditionellen Ansatz zu revolutionieren.

Unser Angebot an POLS bietet eine Lösung, die es ermöglicht, den Verstärker direkt an einen Transceiver-Steckplatz an einem Netzwerk-Switch oder Router anzuschließen. In Kombination mit unserem passiven optischen Multiplexkabel erfüllen unsere POLS die doppelte Funktion, die optischen Wellenlängen der verschiedenen Übertragungskanäle zu multiplexen und sie dann auf der einen Seite des Netzwerks zu verstärken (Booster) und auf der anderen Seite der Verbindung die Signale selbst zu verstärken (Pre-Amp) und zu demultiplexen, bevor sie die Empfängerseite der Transceiver erreichen. 

POLS bieten eine einfache, steckbare Lösung für 8-Kanal-DWDM

Die für 400ZR-Kanäle optimierten POLS bestehen eigentlich aus einem steckbaren Dual-Verstärkermodul (sowohl im OSFP- als auch im QSFP-Formfaktor erhältlich), das zwei EDFAs (d. h. sowohl PA als auch BA) und einen externen passiven 8-Kanal-Mux/Demux integriert. Und schon haben Sie einen völlig autonomen Plug & Play-Betrieb.

POLS sind auch eine intelligente Lösung, die eine automatische Konfiguration bietet. Konfigurierbare Komponenten sind natürlich ein wichtiger Vorteil für disaggregierte Netzwerke, können jedoch ein zweischneidiges Schwert sein, da die manuelle Konfiguration die Produktivität der Mitarbeiter einschränkt und zu Fehlern führen kann. 

Stattdessen sind POLS in der Lage, autonom die richtigen Einstellungen zu finden, um die Ausgangsleistung und das Ausgangsprofil zu optimieren und sich umgehend an Eingangsänderungen (Anzahl der Eingangskanäle) oder Leitungsänderungen (z. B. eine längere Spanne) anzupassen. Darüber hinaus sorgen sie für die Sicherheit des Lasers: Die internen Verstärker werden nicht eingeschaltet, wenn die Glasfaserverbindung nicht geschlossen ist, und sie werden ausgeschaltet, wenn die Glasfaserverbindung getrennt wird.

Mit einer CMIS-Schnittstelle können Sie POLS jetzt direkt an einen vorhandenen Router/Switch anschließen. Es handelt sich um eine ideale Plug-and-Play-Lösung für Rechenzentrumsverbindungen, die 8 Kanäle für Punkt-zu-Punkt-Übertragungen von bis zu 120 km erfordern. Die kohärente DWDM-Installation ist so einfach wie jede andere Grauoptik in einem Rechenzentrum.

Die Zukunft ist disaggregiert 

Mit Blick auf die Zukunft werden plattformunabhängige Komponenten noch wichtiger, da Netzwerkanwendungen mit großer Reichweite (ZR+) mehr in kohärente Kommunikation investieren. Wir stehen hier noch ganz am Anfang und niemand weiß genau, welche Formen und Protokolle sich als Marktgewinner erweisen werden. Aber unsere Innovationskraft und technische Tiefe werden die Entwicklung eines agilen Portfolios ermöglichen, das zukünftige Formate und Protokolle unterstützt.

Coherent unterstützt ein unglaublich vielfältiges Spektrum an Anwendungen und Branchen, von Netzwerken über die Herstellung von Displays bis hin zur Herstellung medizinischer Geräte und vielem mehr. Wir sehen, dass eine gemeinsame Herausforderung in all diesen Märkten die Wahl des richtigen Integrationsgrads ist. Ein disaggregiertes Netzwerk ist ein Paradebeispiel dafür, dass viele DCI- und Telekom-Akteure sich jetzt für diese Option entscheiden, die insgesamt besser ist als proprietäre integrierte Systeme.

Lesen Sie mehr darüber, wie Coherent Innovationen in den Bereichen künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen für Rechenzentren der nächsten Generation vorantreibt.

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