רשת העתיד כבר כאן: תקינה ופתרונות כבילה לרשתות הדור הבא, מהיר יותר, חזק יותר

על החשיבות של רשת תקשורת חזקה ומהירה בעולם העסקי אין צורך להכביר מילים. הצלחה עסקית, כמעט בכל תחום, תלויה בזמינות של תקשורת נתונים אמינה ובקצב גבוה. ככל שמתרחב האימוץ של טכנולוגיות חדשות, כך עולות הדרישות מרשת האתרנט במרכז המידע (Data Center) ובין מרכזי מידע שונים. רק לאחרונה פרסמה חברת CISCO את התחזית שלה לגידול בתעבורת ה-IP העולמית לפיה היא תעבור את סף הזטה בייט (Exabyte 1,000) בשנת 2016 ואת סף 2 זטה בייט בשנת 12019.

על מנת לתמוך בדרישה הגוברת, טכנולוגית הרשת צריכה להתקדם ולתמוך בקצב העברת נתונים מהיר בהרבה. בחברת פייברנט אנו עדים למעבר של ארגונים רבים לרשתות התומכות בקצב של עד 40Gb/s, ונערכים לספק את הדרישה הצפויה למעבר של מרכזי מידע לקצבים של 100Gb/s ויותר על מנת לספק את המהירות הנדרשת. רכיב מרכזי בתשתית הפיזית של הרשת הוא הכבילה, הנדרשת כיום לענות על מגוון צרכים חדשים, הכוללים:
מעבר לפתרונות מבוססי סיבים עקב גידול במספר השרתים ותעבורת IP
תמיכה בפתרונות וירטואליזציה ומחשוב ענן המעבירים חלק גדול מהפעילות לרשת
שרתים מרובי חיבורי אינטרנט (Ethernet connections)
תמיכה גוברת והולכת של ספקי שירות במהירות Uplink של 40Gb/s
בתערוכת ®2 שהתקיימה השנה, הוצגו תחזיות על סמך תוכניות העבודה של ארגוני תקינה להתפתחות רשתות התקשורת בשנים הקרובות. הצפי לשנים הקרובות הוא כניסה של פתרונות במהירויות חדשות שנועדו לענות על הצרכים השונים.
התפתחות הרשתות לא תהיה הדרגתית מכיוון שהיא תשלב מהירויות של 40Gb/s ו-100Gb/s המבוססים על מכפלות של ערוצי 10Gb/s בטכנולוגיה הנפוצה. בהמשך ייכנסו מהירויות חדשות על סמך טכנולוגיה של 25Gb/s שקיימת כבר היום וטכנולוגיות חדשות המבוססות על 50Gb/s.  חברת אלקטל-לוסנט (Alcatel-Lucent) בסיוע מעבדות בל (Bell Laboratories) הצליחו להדגים קו תקשורת אופטית המעביר אותות בקצב של 600Gb/s על סיב אופטי באורך של 60 ק”מ. זוהי פריצת דרך המראה כיצד ניתן להשתמש בסיבים מהדור החדש Coupled-Core Fibers בשילוב טכנולוגית MIMO כדי להגדיל את קצב העברת המידע. הניסוי הוכיח שעל בסיס הסיבים הקיימים היום ניתן להגדיל את קיבולת העברת המידע מ-10-20 טרה-ביט בשנייה, לסדר גודל של פטה-ביט בשנייה (אלף טרה-ביט)3. חברת פייברנט פועלת לתת פתרון מלא לדרישות קצבי תעבורה הנדרשים תוך מתן פתרון יעיל, חלק ונוח באמצעות משפחת מוצרי ה-STAR ופתרונות לסיבים יעודים בהתאם לתקנים המקובלים בשוק התקשורת.  במאמר זה נסקור את התקנים החדשים בתחום הכבילה, ואת הפתרונות המתקדמים התומכים בהם ומאפשרים לארגונים ליהנות מיתרונות הטכנולוגיה העדכנית.

המענה בתקינה
שני ארגוני תקינה מרכזיים מתמודדים עם האתגרים החדשים. ארגון 4 מגדיר את הפרמטרים הביצועיים הנדרשים מפתרונות כבילה, וארגון 5TIA מגדיר את יישום הפרמטרים במערכות הכבלים באמצעות סדרת הפרוטוקולים TIA/EIA. אירגון IEEE הקים שלוש קבוצות למידה תחת פרויקט IEEE P802.3ba 40Gb/s and 100Gb/s Ethernet Task Force. מטרת הקבוצות לחקור ולפתח תקני Ethernet בתצורות חדשות הכוללות: 25Gb/s תחת ערוץ בודד (זוג סיבים), 50Gb/s על ערוץ בודד (single lane), וכן את הדור הבא של קצבי 100/200Gb/s. בחלק זה של המאמר נתמקד בשני תקנים IEEE 802.3ba ו-IEEE 802.3bm.
IEEE 802.3ba
תקן IEEE 802.3ba, שאושר על ידי IEEE ביוני 2010, הוא התקן הראשון שמגדיר קצבי העברה של 40Gb/s ו-100Gb/s. התקן הוא תוצר של שיתוף פעולה בין אירגוני התקינה IEEE ו-ITU כדי לוודא שקצב ההעברה ישים על רשתות אופטיות. לאחר השקתו, התקן נתן תנופה לפיתוח תקנים נוספים ל-40Gb/s ו-100Gb/s. הפתרון לקצב 40Gb/s מבוסס על כבל בעל 12 סיבים ומחבר ®6MTP, כאשר על כל זוג סיבים עובר אורך גל אחד בלבד ו-8 סיבים משמשים להעברת תקשורת (4X10G=40G).  לצורך תמיכה ב-100Gb/s ניתן להשתמש בשני כבלים של 12 סיבים או בכבל אחד של 24 סיבים עם מחבר MTP סיבים. התקשורת עוברת על 20 סיבים, כאשר כל זוג סיבים מעביר אות על אורך גל יחיד. (10X10G=100G)

IEEE 802.3bm
תקן IEEE 802.3bm נכנס לתוקף בפברואר 2015 והוא מכיל תיקונים ועדכונים הנוגעים לשכבה הפיזית המאפשר קצבי העברה של 40Gb/s ו-100Gb/s. התקן תומך בביצועים חזקים משמעותית מהתקן הקודם, ונותן מענה לצרכים שהתעוררו ברשתות אופטיות בתוך ובין מרכזי נתונים בעקבות הגידול המתמשך בשימוש בטלפונים חכמים, וידאו על פי דרישה, מחשוב ענן ויישומים עתירי רוחב פס אחרים, כגון האינטרנט של דברים (IOT). על מנת להגיע למהירות 100Gb/s נעשה שימוש ב-12 סיבים שמתוכם 8 פעילים במחבר בתצורת ®MTP כאשר כל סיב בעל אורך גל אחד בלבד (4X25G=100G). פתרון זה מאפשר מעבר חלק מ-40Gb/s
ל-100Gb/s.

פיתוח עתידי
שני תקנים חשובים עומדים להיכנס לתוקף בשנים הקרובות. הראשון הוא שיתמוך בשרותי שרת ל- Ethernet over single lane בשנת 2016. בשנת 2017 צפוי להתפרסם תקן IEEE 802.3bs Ethernet 400Gb/s שיתמוך בקצבי 100Gb/s.

מוצרים חדשים
שורה של מוצרים המשתמשים בטכנולוגיות חדשות תומכת כיום במהירויות גבוהות ובדרישות החדשות מבחינת השרתים והרשת עצמה.

סדרת STAR
סדרה המספקת פיתרון מלא לרשתות אופטיות בצפיפות גבוהה, שתוכננה במיוחד עבור מרכזי מידע ומרכזי מחשוב (IT Center). הסדרה מספקת כיום מענה לצורך בשוק לקצבי תעבורה של 10, 40, 100Gb/s באמצעות שימוש במחברי ®MTP. לאחרונה הושקה משפחת STAR 400 הנותנת מענה יעיל ונוח למהירות של 400Gb/s ויותר.

מחברי MPO/MTP
חברת US Conec שחררה בספטמבר האחרון מחבר חדש בשם שתומך במהירויות של עד 400Gb/s ותואם לתקני (61754-7-3) ו-TIA 604-18 (). המחבר מאגד 16 סיבים בתצורה של ®MT Elite מבוססת שתי שורות או שורה אחת ומספק יכולת תעבורה של 16x25G תוך איגוד 8 קישורים של QSFP+/QSFP28. הדור הבא של מחברים מבית US Conec נקרא MXC™ multi-fiber connector, המספקים פלטפורמה מותאמת פתרון לדור הבא של ציוד בצפיפות גבוהה, כגון mid-board ומודלים אופטיים בתצורת multimode או singlemode. היתרון של הדור החדש החדש הוא שימוש בקרן רחבה והפחתת זיהום ביחס למחברים אחרים הקיימים בשוק ולכן הוא מתאים במיוחד לשימוש ב-PRIZM® MT ferrules, אך גם תואם MT ferrules וכתוצאה מכך אידיאלי להטמעה במגוון יישומים רחב. מודולים אופטיים ™MicroPO ו-™MiniPOD הם משדרים ומקלטים אופטיים המיוצרים על ידי חברת Avago Technologies ומציעים צפיפות גבוהה, רוחב פס וגמישות לקישוריות ברמת הלוח והמערכת. המוצרים מספקים 12 ערוצים מקבילים של 10.3125Gbps כל אחד ונותנים פתרון כולל של 120Gbps ב-125mW לכל ערוץ. שני המחברים מספקים ביצועים גבוהים בשילוב של ™Prizm על ידי איחוד 12 סיבים ל-ribbon cable, פתרון המבוסס על שטח של 7.8mmx8.2mmx3.9mm כ-™MicroPOD. משדר מקלט ™MiniPOD מוצע בשתי גרסאות. הראשונה מבוססת כבל flat ribbon שמתאים לאתרים בעלי צפיפות גבוהה תוך שמירה על פרופיל נמוך; והשנייה מבוססת כבלים מסוג round cable 12 המאפשר הקשחה וגמישות לפתרונות של fiber routing.

מחדשנות טכנולוגית ליתרון עסקי
המעבר לדור הבא של רשתות טומן בחובו הזדמנויות עסקיות חדשות. הרשת המהירה קריטית לתמיכה בדרישות הנוכחיות לרוחב פס ומהירות תגובה, ובאותה עת מאפשרת חדשנות עסקית וטכנולוגית שאת תוצאותיה נראה בוודאי בשנים הבאות. אבנר אסלן, מנכ”ל חברת פייברנט, הדגיש את חשיבות הפיתוח של תשתית אופטית איכותית ומתקדמת שתאפשר להפיק את המירב מההשקעה והוסיף “פתרונות החברה תואמים לכל התקנים הקיימים בשוק, והם מבוססים טכנולוגיה עדכנית על מנת לספק גמישות ואיכות עבור מרכזי נתונים הפועלים במהירויות שונות, החל ב-10Gb/s ועד לרשתות מהירות של 100Gb/s ו-400Gb/s לפי תקן IEEE 802.3bm”.
הערות שוליים
1. Cisco Visual Networking Index: Global Mobile Data Traffic Forecast Update 2014–2019 White Paper
2. OFC®: Optical Fiber Communication Conference® and Exposition
3. נלקח מ: First Real-Time Coherent MIMO-DSP for Six Coupled Mode Transmission
4. IEEE: Institute of Electrical and Electronics Engineers
5. TIA: Telecommunications Industry Association
6.®MTP: מחבר MPO משופר בעל ביצועים גבוהים

קובי אלפסי עובד במחלקת הפיתוח בחברת פייברנט בע”מ