より少ないファイバーでより多くの帯域幅へのゲートウェイ – 光集約およびブレイクアウト

トランシーバーの集約とブレイクアウトの仕組み

まず、プラガブルトランシーバーはデータストリームを光リンク経由で送信するためにルーターやスイッチに接続されます。これらのトランシーバーは通常、複数の入力信号を集約するトランスポンダーに接続されます。例えば、4つの100G信号を単一の高容量信号、つまり400Gに集約します。生成された集約信号（4x100G）は単一波長で送信され、追加の光ファイバーの必要性を減らしてネットワーク効率を最適化します。

可能な光学的集約およびブレイクアウトの組み合わせ

集約やブレイクアウトのフォーマットは、トランシーバーのフォームファクター、データレート、およびレーンの利用可能性によります。入力速度は出力トランシーバーの容量と一致する必要があります。例えば、4つの25GSFP28はQSFP28トランシーバーを使って100Gに集約できます。QSFP-DDのようなレーン数が多いトランシーバーでは、8x100Gを800Gに集約するなど、さらなる集約フォーマットが可能です。

一般的な集約フォーマットの内訳

さらに多くの集約およびブレイクアウトの組み合わせは、「“The Essential Transceiver Selection Guide”」にてご覧いただけます。

SFP-QSFP世代間の後方互換性は通常、400G QSFP-DDから4つの100G QSFP28リンクへのネイティブブレイクアウトアプリケーションを可能にします。しかし、ブレイクアウトケーブルはOSFPのような後方互換性のないフォームファクターの代替手段としても利用できます。したがって、本記事で説明する一般的な組み合わせを超えた多様な組み合わせが可能です。トランスポンダーを用いるか否かも違いになります。

トランスポンダーベースの集約の利点

集約は従来トランスポンダーやマックスポンダーを必要としていましたが、近年のルーターやスイッチはリンクアグリゲーショングループ（LAG）を活用した内蔵集約機能を備えています。しかし、多くのユースケースでトランスポンダーが依然として標準的なソリューションであり、ファイバー使用効率、マルチベンダー互換性、および長距離伝送においてLAGよりも有利な点があります。

LAGはイーサネット層で複数リンク間でトラフィックを分散しますが、トランスポンダーは信号を光学的に単一の高速波長に集約し、ファイバー効率を最大化します。この手法は、ベンダー固有のLAGの問題を回避してマルチベンダー環境でのシームレスな相互運用性を実現します。さらに、トランスポンダーは統合された前方誤り訂正（FEC）やDWDM機能により長距離伝送をサポートし、スケーラブルかつ高性能な集約の選択肢として優れています。

トランシーバーの集約とブレイクアウトのトップ3の利点

集約は大幅なアップグレードなしで帯域幅の利用効率を最大化します。例えば、ルーターが最大100Gをサポートしている場合、集約機能付きトランスポンダーを使用すると4つのQSFP28トランシーバー（各100G）を1本の光ファイバーで単一の400G QSFP-DDトランシーバーとして結合できます。これにより、集約はいくつかの利点をもたらします：

• 最適化されたファイバー利用により追加のインフラが不要となり、資本および運用コストを削減し帯域幅利用効率を向上させます。
• 容量の増加で、トランスポンダーベースの集約によりルーターやスイッチがサポートする以上の高ビットレートにアクセス可能です。
• スケーラビリティに優れ、4x25Gから4x100Gへのアップグレードなど、構成変更なしで集約するトランシーバーを簡単に高ビットレート光学系にアップグレードできます。

800G集約の大きな可能性

400Gの速度を倍増することで、800Gはこれまでより多くの高速100Gリンクの集約を可能にします。これが、最も注目されている800G集約フォーマットが8x100Gである理由です。2x400Gも、2つの超高速400Gリンクを倍増させるケースで人気が出るでしょう。また、800Gでは4x200Gも可能です。

シナリオ: 8x100Gを集約してシームレスかつ冗長な企業DCIを実現

大規模な企業や複数のデータセンターを持つインターネットエクスチェンジは、高可用性と継続的な運用を確保するために冗長リングネットワークアーキテクチャを展開します。各データセンターから8つの100Gリンクを単一の800G信号に集約することで、企業はファイバー使用量を最小化しながらスケーラビリティと冗長性を維持します。このセットアップにより、既存の100G対応ハードウェアを活用しながら、データレプリケーション、災害復旧、重要なアプリケーションに必要な容量を確保できます。

シナリオ: 地域ネットワークにおけるコスト効率の良い拡張のための2x400G集約

通信サービスプロバイダーは、農村部と都市部のコアおよび集約サイトを高容量バックボーンリンクで接続します。2つの400G信号を集約することで、単一波長で容量を倍増し、ファイバーコストを削減しネットワーク管理を簡素化します。このアプローチは、既存の最大400Gをサポートするインフラの大規模なアップグレードを必要とせずに、企業および住宅顧客の高容量伝送を効率的に支えます。