Os centros de dados no Caribe e América Latina (CALA) estão aumentando sua modularidade e natureza distribuída.
Centros de dados não existem isoladamente. Como em outras partes do mundo, os centros de dados exigem conectividade local, regional e às vezes submarina – conectividade óptica de alta velocidade – para vinculação com outros centros de dados e pessoas e aplicações que utilizam seus recursos de computação e armazenamento.
Enquanto indústria, como podemos evoluir e adaptar as soluções de interconexão de centro de dados (DCI), para suportar as demandas crescentes de capacidade de expansão de centros de dados em hiperescala, enquanto também suportamos a diversidade dos menores, modulares e distribuídos?
A resposta tem três partes: escolhas de plataformas ópticas modulares mais compactas, inovações em mecanismos ópticos coerentes quer embutidos, quer conectáveis, e maior espectro de transmissão por par de fibras. Resumidamente, precisamos dimensionar corretamente a capacidade e investimento do DCI, para atender às demandas de transmissão dos centros de dados desde o início, enquanto permitimos a expansão econômica e com eficiência energética com o passar do tempo.
Um chassi para atender a todo ambiente
Embora a categoria DCI tenha começado com transponder pequenos, tipo servidor, equipados com mecanismos ópticos coerentes, a indústria evoluiu rapidamente para mais flexíveis plataformas modulares compactas, com placas que podem ser misturadas e combinadas para suportar de modo prático qualquer funcionalidade desejada, como visto na figura 1. Os chassis estão disponíveis em uma faixa ampla de profundidades, para suportar a implantação em diversos ambientes. Essas plataformas permitem misturar sistema de linha óptica e funcionalidade de transponder e ser estendidas com conectividade entre múltiplos chassis, o que permite o fácil gerenciamento de elementos de rede simples com capacidade de expansão. Esse modelo pague-conforme-cresce permite que os operadores expandam apenas quando necessário, correspondendo custo e consumo de alimentação à capacidade.
Figura 1: Plataforma DCI modular compacta com trenós misture-e-corresponda
Movimentação na velocidade da luz
Com maior integração vertical, mecanismos ópticos coerentes líderes de tecnologia estão evoluindo simultaneamente em duas direções: 1) conectáveis menores, e de potência menor, que podem atingir 1.000 km ou mais e 2) mecanismos ópticos embutidos, baseados em placas e com tecnologia sofisticada de transmissão e recepção que maximiza o alcance de capacidade e eficiência espectral.
Com capacidades crescentes em pequenos conectáveis 400G QSFP-DD, IP sobre DWDM (IPoDWDM) está começando a ser realizado com implantações diretamente em roteadores e switches. Conectáveis básicos 400ZR suportam aplicativos DCI até 120 km, com configurações fixas e transmitindo apenas tráfego de Ethernet. Conectáveis 400G ZR+ mais avançados oferecem programabilidade aumentada, suporte para tráfico OTN e Ethernet e melhor desempenho óptico, para suportar conectividade metropolitana/regional e alguma de longa distância. Conectáveis 400G XR suportam aplicações de alto desempenho ponta a ponta, como ZR+ e implantações ponto a multiponto, onde um óptico conectável 400G simples pode comunicar simultaneamente com múltiplos ópticos conectáveis 100G, em incrementos de 25 Gb/s.
Os mecanismos embutidos atuais, como ICE6 da Infinera, atingem 800 Gb/s por comprimento de onda em distâncias que se aproximam de 1.000 km e os mesmos mecanismos 800G podem entregar 600 Gb/s até 3.000 km e 400 Gb/s cobrindo quase todas as partes do mundo, incluindo trechos submarinos, que podem medir 10.000 km. Porém, mecanismos de 1,2 Tb/s por comprimento de onda e acima estão surgindo nos laboratórios de desenvolvimento e são ideais para soluções de conectividade DCI de longa distância.
Mecanismos embutidos também são ideais onde a fibra é escassa e alta eficiência espectral é necessária. Por exemplo, em situações em que um operador de centro de dados está locando fibra, mecanismos ópticos embutidos podem reduzir custos operacionais ao maximizar a quantidade de transmissão de dados sobre um par simples de fibra, para evitar a locação de um segundo par de fibras ou enterrar novas fibras. O consumo de alimentação de mecanismos ópticos coerentes 800G atuais também melhora drasticamente, utilizando 89% menos alimentação por bit do que mecanismos similares 10 anos antes.
Colocando mais pistas e automóveis na estrada
Na maior parte do mundo, as redes DWDM utilizaram apenas a banda C do espectro de fibra, porém os operadores de escala Web com centros de dados de hiperescala foram os primeiros a adotar transmissão de banda C+L na mesma fibra. Assim como ao acrescentar pistas em uma estrada, expandir o espectro utilizável em uma fibra permite entregar mais capacidade. Porém, em anos recentes, os operadores focaram em obter ganhos de capacidade ao usar mecanismos ópticos espectralmente mais eficientes, com esquemas de modulação avançada. Uma vez que esses ganhos de eficiência diminuem com cada geração sucessiva, os avanços nos componentes de sistema de linha óptica, como amplificadores e switches seletivos de comprimento de onda (WSS) podem aumentar com ótima relação custo-benefício o espectro de transmissão de 4,8 THz para 6,1 THz, em bandas Super C e Super L, conseguindo com um pequeno custo incremental de infraestrutura de sistema de linha realizar um ganho de 27% no espectro incremental e na capacidade de transmissão por par de fibra. Embora ainda seja precoce, busque implantações de Super C Super L em redes DCI futuras.
Figura 2: Expansão do espectro Super C e Super L
A estrutura de centro de dados não exibe sinais de abrandamento e os centros de dados de hiper escala massiva, embora ainda críticos e em crescimento, estão dando lugar a um número crescente de centros de dados menores, modulares e diversos. Essa mudança vai acelerar as implantações modulares compactas, com uma variedade de placas e chassis que atendem a diversos tipos de necessidades, uma coleção de mecanismos ópticos embutidos e conectáveis e um aumento do espectro de transmissão por fibra. Quando combinada, a arquitetura desta solução permite ter um preço de entrada baixo, consumo de alimentação reduzido e uma pegada pequena, bem como permite escalabilidade flexível, para atender a demandas de capacidade futura.
Andres Madero,
Bacharel em Engenharia pela Universidad del Norte, mestrado em Administração de Empresas pela Universidade de Phoenix. Conhecimento em tecnologias L0-L3 e arquiteturas de redes. CTO da Infinera e reconhecido como um dos 100 líderes mais influentes na área Telecom LATAM.
