Le japonais de NICT a présenté un cluster de fibres de travail avec une bande passante de 1 Pbit / s

Une équipe de recherche de l'Institut national japonais des technologies de l'information et de la communication ( NICT ) a développé un cluster de réseau à fibre optique avec une bande passante totale de 1 Pbit / s. Le développement a été officiellement présenté lors de l'exposition technologique européenne ECOC 2019 , qui s'est tenue en septembre à Dublin.


Banc d'essai au NICT // www.nict.go.jp

Les Japonais ont montré au public un cluster de réseau, qui est basé sur 22 câbles à fibres optiques et un contrôleur de signal MEMS avec un système de multiplexage pour les connexions à trois et sept cœurs, qui sont en cours d'introduction ou sont déjà utilisés dans les réseaux de communication de base et les centres de données.

Le développement d'ingénieurs japonais prouve que nous sommes en mesure d'augmenter considérablement la bande passante des connexions réseau, non seulement grâce à une augmentation du nombre de noyaux de câbles à fibres optiques, mais également grâce à l'amélioration des systèmes de commutation et de routage des signaux.

Comme mentionné précédemment, le cluster utilise un système de 22 coeurs de fibres optiques avec un multiplex pour des canaux moins "impressionnants" de 3 et 7 fibres optiques.



1 Pbit / s n'est pas un flux monolithique. Chaque cœur fournit une bande passante de 245 Gbit / s tout en utilisant simultanément 202 longueurs d'onde différentes.



En pratique, les chercheurs ont atteint un taux de transfert de données par câble optique de 2,15 Pbit / s en 2015 , mais un stand de travail à part entière avec une vitesse similaire n'a été montré au public que cet automne à Dublin. Ensuite, tout reposait sur le routage, comme le déclarent les ingénieurs eux-mêmes:

Pour [créer un canal] de transmission de données d'une classe de pétabite, de nouvelles technologies de commutation sont nécessaires pour assurer la gestion et le routage fiable de grandes quantités de données à travers des réseaux [topologiquement] complexes. À ce jour, ces technologies n'étaient pas disponibles, les approches existantes étant limitées par la complexité et / ou les performances.

Principal domaine d'application de leur développement, les Japonais considèrent les nœuds de communication entre les datacenters et l'autoroute. Si maintenant nous pouvons poser des câbles supplémentaires et augmenter le débit du réseau mondial du volume dont nous avons besoin, alors il y a des problèmes de connexion de l'équipement.

En raison de leur puissance de calcul, les systèmes de serveurs modernes sont capables de traiter des flux de données colossaux, cependant, l'interface réseau finale devient un goulot d'étranglement dans toute cette conception. Dans le même temps, le trafic des utilisateurs augmente chaque année et l'adoption généralisée des réseaux 5G au cours de la prochaine décennie ne fera qu'aggraver la situation de charge: les utilisateurs demanderont de plus en plus de flux en temps réel à partir du même YouTube, que les serveurs actuels ne peuvent tout simplement pas desservir en raison des limitations de bande passante. les capacités du réseau.

Plus tôt, une solution à ce problème serait d'augmenter le nombre de serveurs du côté des centres de données avec une augmentation parallèle de leur densité dans le monde. Désormais, le développement du japonais vous permet de modifier les points de connexion des équipements au réseau, augmentant considérablement le flux de données des racks existants.

Pour une utilisation de masse efficace du développement japonais, il sera nécessaire de moderniser les réseaux existants, mais il peut fonctionner avec des réseaux de faible puissance: le cluster fonctionne avec des connexions à trois et sept cœurs, qui sont désormais considérées comme la dernière génération de câbles à fibres optiques de jonction basse consommation. Un cluster peut fournir un flux de 148 Tbps à un câble à trois cœurs et de 346 Tbps à un câble à sept cœurs.



De plus, le cluster existant non seulement communique et achemine entièrement le flux de données déclaré, mais possède également une structure qui répond aux exigences des centres de données et des fournisseurs en termes de tolérance aux pannes. Par exemple, la possibilité de commutation et de routage de sauvegarde en contournant la section endommagée du cluster.

Il est important de noter que le travail systématique avec la fibre optique se poursuit depuis longtemps et que les chercheurs travaillent non seulement à la création de nouveaux systèmes de transmission et de routage, mais également à la réalisation du potentiel de l'optique déjà posée. Ainsi, en novembre 2018, un rapport a été publié indiquant que le groupe avait atteint une bande passante de 1,2 Pbit / s sur un banc d'essai avec un câble à quatre fils immédiatement sur 386 canaux. Le tableau ci-dessous montre qu'au départ, les travaux ont été effectués avec des câbles à 36 conducteurs à la même vitesse.



L'équipe de recherche prévoit d'atteindre une vitesse proche de 1 Pbit / s sur un câble standard dans un cœur et un mode, qui sont utilisés lors de la pose de réseaux d'utilisateurs. Cependant, le principal problème de cette évolution est le routage de haute qualité d'un tel flux de données. Jusqu'à présent, un résultat prêt pour une mise en œuvre pratique dans les centres de données n'a été obtenu que sur le cluster à 22 cœurs, dont nous avons parlé ci-dessus.

Il est probable que le développement des scientifiques japonais nous permettra d'éviter l'effondrement du réseau qui menace l'introduction généralisée des réseaux 5G, et nous permettra également un jour d'augmenter la vitesse des connexions des utilisateurs dans le «dernier kilomètre» des 100 Mbps existants à 1 Gbit / s des valeurs plus impressionnantes et confortables.