NICT के जापानी ने 1 Pbit / s के बैंडविड्थ के साथ एक कार्यशील फाइबर क्लस्टर पेश किया

जापान नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ इंफॉर्मेशन एंड कम्युनिकेशन टेक्नोलॉजी ( NICT ) की एक रिसर्च टीम ने 1 Pbit / s की कुल बैंडविड्थ के साथ एक फाइबर ऑप्टिक नेटवर्क क्लस्टर विकसित किया है। विकास को आधिकारिक तौर पर यूरोपीय प्रौद्योगिकी प्रदर्शनी ईसीओसी 2019 में प्रस्तुत किया गया था, जिसे सितंबर में डबलिन में आयोजित किया गया था।


एनआईसीटी // www.nict.go.jp पर टेस्ट बेंच

जापानी ने जनता को एक नेटवर्क क्लस्टर दिखाया, जो 22 फाइबर ऑप्टिक तारों और तीन-कोर और सात-कोर कनेक्शनों के लिए एक मल्टीप्लेक्सिंग सिस्टम के साथ एक एमईएमएस सिग्नल नियंत्रक पर आधारित है, जो अब शुरू हो रहे हैं या पहले से ही रीढ़ संचार नेटवर्क और डेटा केंद्रों में उपयोग किए जा रहे हैं।

जापानी इंजीनियरों का विकास साबित करता है कि हम नेटवर्क कनेक्शन की बैंडविड्थ को बढ़ाने में सक्षम हैं, न केवल फाइबर ऑप्टिक केबल कोर की संख्या में वृद्धि के माध्यम से, बल्कि सिग्नल स्विचिंग और रूटिंग सिस्टम के सुधार के माध्यम से भी।

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, क्लस्टर 3 और 7 ऑप्टिकल फाइबर के कम "प्रभावशाली" चैनलों के लिए मल्टीप्लेक्स के साथ 22 फाइबर ऑप्टिक कोर की एक प्रणाली का उपयोग करता है।



1 Pbit / s एक अखंड धारा नहीं है। प्रत्येक कोर 202 अलग-अलग तरंग दैर्ध्य का उपयोग करते हुए एक साथ 245 Gbit / s की बैंडविड्थ प्रदान करता है।



व्यवहार में, शोधकर्ताओं ने 2015 में 2.15 Pbit / s की एक ऑप्टिकल केबल डेटा ट्रांसफर दर हासिल की, लेकिन एक समान गति के साथ एक पूर्ण कार्य स्टैंड जनता को केवल डबलिन में इस गिरावट को दिखाया गया था। फिर सब कुछ रूटिंग पर आराम करता है, जैसा कि इंजीनियर खुद घोषित करते हैं:

[चैनल बनाने] पेटाबिट क्लास डेटा ट्रांसफर करने के लिए, नई स्विचिंग तकनीकों की आवश्यकता होती है जो कि [स्थैतिक रूप से] जटिल नेटवर्क के माध्यम से बड़ी मात्रा में डेटा का नियंत्रण और विश्वसनीय मार्ग प्रदान करेगा। आज तक, ऐसी प्रौद्योगिकियां अनुपलब्ध हैं, क्योंकि मौजूदा दृष्टिकोण जटिलता और / या प्रदर्शन से विवश हैं।

उनके विकास के लिए आवेदन का मुख्य क्षेत्र, जापानी डेटा सेंटर और राजमार्ग के बीच संचार के नोड्स पर विचार करते हैं। यदि अब हम अतिरिक्त केबल बिछाने में सक्षम हैं और हमें जिस वॉल्यूम की आवश्यकता है, उसके द्वारा वैश्विक नेटवर्क के प्रवाह को बढ़ा सकते हैं, तो उपकरण कनेक्ट करने में समस्याएं हैं।

उनकी कंप्यूटिंग शक्ति के कारण, आधुनिक सर्वर सिस्टम विशाल डेटा धाराओं को संसाधित करने में सक्षम हैं, हालांकि, इस पूरे डिज़ाइन में अंतिम नेटवर्क इंटरफ़ेस एक अड़चन बन जाता है। उसी समय, उपयोगकर्ता ट्रैफ़िक हर साल बढ़ रहा है, और अगले दशक में 5G नेटवर्क को व्यापक रूप से अपनाने से केवल लोड की स्थिति बढ़ जाएगी: उपयोगकर्ता एक ही YouTube से अधिक से अधिक वास्तविक समय स्ट्रीम की मांग करेंगे, जो वर्तमान सर्वर केवल बैंडविड्थ सीमाओं के कारण सेवा नहीं कर सकते हैं नेटवर्क क्षमताओं।

इससे पहले, इस समस्या का एक समाधान दुनिया भर में उनके घनत्व में समानांतर वृद्धि के साथ डेटा केंद्रों की ओर सर्वरों की संख्या में वृद्धि करना होगा। अब, जापानी का विकास आपको नेटवर्क के उपकरणों के कनेक्शन बिंदुओं को संशोधित करने की अनुमति देता है, मौजूदा रैक से डेटा के प्रवाह में काफी वृद्धि करता है।

जापानी विकास के प्रभावी बड़े पैमाने पर उपयोग के लिए मौजूदा नेटवर्क के आधुनिकीकरण की आवश्यकता होगी, लेकिन यह कम-बिजली नेटवर्क के साथ काम कर सकता है: क्लस्टर तीन और सात-कोर कनेक्शन के साथ काम करता है, जिसे अब कम बिजली वाले ट्रंक फाइबर ऑप्टिक केबलों की नवीनतम पीढ़ी माना जाता है। एक क्लस्टर तीन-कोर केबल को 148 टीबीपीएस की धारा और सात कोर केबल को 346 टीबीपीएस वितरित कर सकता है।



इसके अलावा, मौजूदा क्लस्टर न केवल पूरी तरह से संचारित है और घोषित डेटा स्ट्रीम को रूट करता है, बल्कि एक संरचना भी है जो डेटा सेंटरों और प्रदाताओं की गलती सहिष्णुता के संदर्भ में आवश्यकताओं को पूरा करती है। उदाहरण के लिए, क्लस्टर के क्षतिग्रस्त खंड को दरकिनार कर बैकअप स्विचिंग और राउटिंग की संभावना।

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि ऑप्टिकल फाइबर के साथ व्यवस्थित काम लंबे समय से चल रहा है और शोधकर्ता न केवल नए ट्रांसमिशन और रूटिंग सिस्टम बनाने की दिशा में काम कर रहे हैं, बल्कि पहले से रखी ऑप्टिक्स की क्षमता को भी महसूस कर रहे हैं। इसलिए, नवंबर 2018 में, एक रिपोर्ट प्रकाशित हुई कि समूह ने 386 चैनलों पर तुरंत चार-तार केबल के साथ एक परीक्षण बेंच पर 1.2 Pbit / s की बैंडविड्थ हासिल की। नीचे दी गई तालिका से पता चलता है कि शुरू में एक ही गति पर 36-कोर केबल के साथ काम किया गया था।



अनुसंधान टीम की योजना है कि एक मानक केबल पर एक कोर और एक मोड में 1 Pbit / s के करीब की गति प्राप्त की जाए, जिसका उपयोग उपयोगकर्ता नेटवर्क बिछाने के दौरान किया जाता है। हालांकि, इस विकास की मुख्य समस्या ऐसी डेटा स्ट्रीम की उच्च-गुणवत्ता रूटिंग है। अब तक, डेटा केंद्रों में व्यावहारिक कार्यान्वयन के लिए तैयार एक परिणाम केवल 22-कोर क्लस्टर पर प्राप्त किया गया है, जिसके बारे में हमने ऊपर बात की थी।

यह संभावना है कि जापानी वैज्ञानिकों का विकास हमें नेटवर्क पतन से बचने की अनुमति देगा, जो 5 जी नेटवर्क के व्यापक परिचय को खतरा है, और किसी दिन हमें मौजूदा 100 एमबीपीएस से 1 ग्राम / सेकंड तक "अंतिम मील" के भीतर उपयोगकर्ता कनेक्शन की गति बढ़ाने की अनुमति देगा। अधिक प्रभावशाली और आरामदायक मूल्य।