Disaggregierte Netzwerke für eine datengesteuerte Welt

In unserer datengesteuerten Welt scheint das Einzige, was beständig ist, das „Mehr“ zu sein. Mehr Daten. Mehr Datentypen. Mehr Bandbreite. Mehr Geschwindigkeit. Mehr Anforderungen an das Netzwerk. Das explosive Interesse an generativer KI beispielsweise trägt nun zusätzlich zu der Flutwelle an Datenanforderungen bei, die seit dem Aufkommen des Internets und der Einführung des iPhones die Netzwerke überschwemmt. Und es gibt noch Raum für Wachstum – tatsächlich haben weltweit immer noch 3,6 Milliarden Menschen keinen Internetzugang.

Disaggregierte Netzwerke sind ein Ansatz zur Optimierung der Netzwerkverarbeitung und bezeichnen eine Architektur, bei der die verschiedenen Hardwarekomponenten und Softwarefunktionen einer herkömmlichen Netzwerkinfrastruktur in eigenständige, austauschbare und interoperable Komponenten aufgeteilt werden. Dies steht in starkem Kontrast zu herkömmlichen Netzwerkkonfigurationen, bei denen für Routing, Switching und andere Netzwerkfunktionen in der Regel proprietäre, integrierte Systeme eines einzigen Anbieters zum Einsatz kommen. 

Disaggregierte Netzwerke wurden ursprünglich für Verbindungen innerhalb von Rechenzentren eingeführt. Mittlerweile werden sie auch für die Verbindung zwischen Rechenzentren (DCI) und in einigen Telekommunikationsanwendungen eingesetzt.

Eine kurze Geschichte der dezentralen Netzwerke

Disaggregierte Netzwerke sind nichts Neues. Ausgelöst durch das rasante Wachstum der sozialen Medien, des Online-Handels und der Streaming-Dienste wurden Netzwerke innerhalb von Rechenzentren als Lösung für die explosionsartige Zunahme von Daten entwickelt. Diese Netzwerke bewältigten riesige Datenmengen, was entsprechende Investitionen in Ausrüstung, Platz, Energie und Personal erforderte. Die übergeordneten Ziele für die Verantwortlichen in Rechenzentren bestanden darin, Kosten und Risiken zu minimieren. Disaggregierte Netzwerke boten diese Vorteile und noch mehr. 

Als Nächstes setzten aufstrebende Hyperscaler auf den disaggregierten Ansatz und nutzten dabei handelsübliche Chips, offene Software und steckbare Transceiver. 

Heute wird der disaggregierte Ansatz zunehmend auch in Anwendungen mit größeren Reichweiten – beispielsweise bei Verbindungen zwischen Telekommunikationsnetzen und Rechenzentren – eingesetzt, um die gleichen Vorteile zu nutzen, die in der Welt der Rechenzentren schon seit langem bekannt sind.

Die 10 Vorteile dezentraler Netzwerke

Dekonzentrierte Netzwerke bieten eine Reihe von Vorteilen; die genaue Zusammensetzung und Gewichtung hängt von der Art und Größe Ihres Netzwerks ab. 

1. Geringere Ausrüstungskosten. Wenn Sie nicht an einen einzigen Anbieter gebunden sind, können Sie Komponenten – Switches, Router, Transceiver, Leitungssysteme usw. – nach Leistung und Preis auswählen. 
2. Geringere Betriebskosten. Effizientere Systeme mit weniger „Black Boxes“ verbrauchen weniger Energie und benötigen weniger Kühlung. 
3. Schnellere Markteinführung. Durch die Beschaffung von Komponenten bei mehreren Lieferanten lassen sich Engpässe in der Lieferkette vermeiden, die durch die Abhängigkeit von einem einzigen Lieferanten entstehen können.
4. Bessere Leistung.Wählen Sie für alle Komponenten und die Software die „besten ihrer Klasse“. (Viele Softwareanbieter bieten mittlerweile plattformunabhängige Network Operating System (NOS)-Produkte an, die auf einer Vielzahl von Hardwareplattformen laufen. Als softwaredefiniertes Netzwerk (SDN) wird die Steuerung über eine offene Anwendungsprogrammierschnittstelle (API) abgewickelt.)
5. Optimierte Ausrüstungskosten. Vermeiden Sie den Kauf von gebündelten Funktionen und Optionen, die für Ihr Unternehmen nicht relevant sind. Vermeiden Sie Redundanzen und richten Sie das Netzwerk nur mit den Funktionen ein oder erweitern Sie es, die Sie tatsächlich benötigen.
6. Weniger Systemausfälle. Ein Netzwerk, das aus verschiedenen erstklassigen Komponenten aufgebaut ist, ist robuster und widerstandsfähiger.
7. Mehr Sicherheit. Wenn neue Bedrohungen auftauchen, lassen sich in einem System mit offener Architektur, bei dem keine Kompatibilitätsprobleme bestehen, die besten Lösungen einfacher und schneller umsetzen.
8. Schnellere Reparaturen. Um Störungen, Fehler und Ausfälle zu beheben, muss man nicht mehr auf die fachkundige Hilfe des einzigen Anbieters warten. 
9. Kostengünstigere Ersatzteilversorgung. Dank austauschbarer, plattformunabhängiger Komponenten, die beliebig kombiniert werden können, können Sie Ihren Ersatzteilbestand reduzieren und dennoch die gleiche Betriebsverfügbarkeit gewährleisten.
10. Unabhängigkeit vom Produktlebenszyklus. Wenn Sie nicht an einen einzigen Anbieter gebunden sind, werden die Auswirkungen der Produktlebenszyklen der Anbieter abgeschwächt.

Das sind in jeder Hinsicht zahlreiche potenzielle Vorteile, wobei die genaue Zusammensetzung der erzielten Vorteile von Ihren individuellen Netzwerkanforderungen, geografischen Gegebenheiten und anderen Faktoren abhängt. Unterm Strich bieten Ihnen disaggregierte Netzwerke jedoch geringere Investitionskosten (CapEx), niedrigere Betriebskosten (OpEx) und einen höheren Mehrwert.

Wie Coherent dezentrale Netzwerke Coherent

Die Betreiber und Anbieter dezentraler Netzwerke arbeiten nicht nur auf Softwareebene, sondern auch im Hardwarebereich mit immer höherer Granularität – was sich insbesondere in der Interoperabilität auf der optischen Ebene und in Anwendungsmodulen zeigt, die eine hohe Konfigurierbarkeit bieten. 

Coherent ist seit Jahrzehnten ein Innovationsmotor und Coherent eine einzigartige Kombination aus technologischem Know-how und unübertroffener vertikaler Integration. Wir stellen alles her – von Rohstoffen über Geräte bis hin zu Subsystemen. Dank unserer Produktionsstätten auf mehreren Kontinenten minimieren wir zudem Risiken in der Lieferkette.

Die beiden Hauptbereiche, in denen wir innovative Lösungen zur Unterstützung eines erweiterten Spektrums dezentraler Netzwerke anbieten, sind steckbare Module – Transceiver und nun auch steckbare optische Leitungssysteme (POLS) –, die die für den Betrieb dieser Netzwerke unverzichtbaren Übertragungs- und Transportfunktionen bieten und durch Überwachungsfunktionen ergänzt werden. 

Leistungsstarke Coherent optische Coherent Netzwerke (POLS)

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

Die Einführung von IP über DWDM (IPoDWDM) unter Verwendung kohärenter Transceiver hat die Nachfrage nach diesen kompakten, effizienten Lösungen erhöht, die diese Signale kombinieren und verstärken. In einem herkömmlichen DWDM-System werden Multiplexing/Demultiplexing und Verstärkung auf der Sender- und Empfängerseite der Verbindung durch spezielle optische Leitungssysteme verwaltet, bei denen es sich je nach den verwendeten Geräten um sperrige „Pizzakartons“ oder um Line-Karten in einem Rack handeln kann. Unser POLS ist die Antwort, um diesen herkömmlichen Ansatz zu revolutionieren.

Unser POLS-Angebot bietet eine Lösung, mit der der Verstärker direkt in einen Transceiver-Steckplatz eines Netzwerk-Switches oder Routers eingesteckt werden kann. In Kombination mit unserem passiven optischen Multiplexkabel erfüllt unser POLS eine doppelte Funktion: Zum einen multiplexiert es die optischen Wellenlängen aus den verschiedenen Übertragungskanälen und verstärkt (Booster) sie auf der einen Seite in das Netzwerk ein; zum anderen verstärkt (Pre-Amp) und demultiplexiert es die Signale selbst am anderen Ende der Verbindung, bevor sie die Empfängerseite der Transceiver erreichen. 

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

Das POLS, das für 400ZR-Kanäle optimiert wurde, besteht eigentlich aus einem steckbaren Doppelverstärkermodul (erhältlich sowohl im OSFP- als auch im QSFP-Formfaktor), das zwei EDFAs (d. h. sowohl PA als auch BA) und ein externes 8-Kanal-Mux/Demux-Passivkabel integriert. Und schon haben Sie einen vollständig autonomen Plug-and-Play-Betrieb.

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

Stattdessen ist POLS in der Lage, selbstständig die richtigen Einstellungen zu ermitteln, um die Ausgangsleistung und das Leistungsprofil zu optimieren, sich umgehend an Änderungen der Eingangsdaten (z. B. die Anzahl der Eingangskanäle) oder an Änderungen der Leitung (z. B. eine längere Spannweite) anzupassen. Darüber hinaus sorgt das System für die Lasersicherheit: Die internen Verstärker werden nicht eingeschaltet, wenn die Glasfaserverbindung nicht geschlossen ist, und sie werden ausgeschaltet, wenn die Faser getrennt wird.

Dank einer CMIS-Schnittstelle lässt sich der POLS nun direkt an einen vorhandenen Router oder Switch anschließen. Er ist eine ideale Plug-and-Play-Lösung für Verbindungen zwischen Rechenzentren, die 8 Kanäle für Punkt-zu-Punkt-Verbindungen von bis zu 120 km erfordern, und macht die Installation von kohärenter DWDM-Technik so einfach wie die von herkömmlicher „Grey-Optics“-Technik in einem Rechenzentrum.

Die Zukunft ist fragmentiert 

Mit Blick auf die Zukunft werden agnostische Komponenten noch an Bedeutung gewinnen, da bei Netzwerkanwendungen mit großer Reichweite (ZR+) zunehmend auf kohärente Kommunikation gesetzt wird. Wir stehen hier noch ganz am Anfang, und niemand weiß bisher mit Sicherheit, welche Formate und Protokolle sich am Markt durchsetzen werden. Doch unsere Innovationskraft und unser technisches Know-how werden uns die Entwicklung eines flexiblen Portfolios ermöglichen, das zukünftige Formate und Protokolle unterstützen wird.

Coherent eine unglaublich vielfältige Bandbreite an Anwendungen und Branchen, von der Netzwerktechnik über die Display-Herstellung bis hin medizinisches Gerät und vieles mehr. Wir stellen fest, dass eine gemeinsame Herausforderung in all diesen Märkten darin besteht, den richtigen Integrationsgrad zu wählen. Ein dezentralisiertes Netzwerk ist ein Paradebeispiel hierfür: Viele Akteure im Bereich DCI und Telekommunikation entscheiden sich mittlerweile dafür, da es insgesamt eine bessere Option darstellt als proprietäre integrierte Systeme.

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

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