400G ZR / ZR+ Coherent DCI

跨越两个数据机房的 AI 训练任务,过去在两端各需要一套转发器机架。借助 400G ZR 和 ZR+ 相干可插拔光模块,长距接口可直接以与灰光 400G 光模块相同的 QSFP-DD 形态插入 spine,OcNOS-DC 对两者均提供支持,并通过 EVPN inter-DC 在该链路上承载租户流量。

两张网络,一种光模块

每台 spine 在其某个 QSFP-DD 笼位中插入一个 400G ZR 或 ZR+ 相干模块。光纤直接接入城域/长途 DWDM 线路系统。EVPN 跨数据中心隧道在该链路上承载 VXLAN 租户流量,并在两端分别跟踪 OcNOS-DC fabric。

AI 数据中心之间的 400G ZR/ZR+ 相干 DCI 两台 AI 数据中心设备,左右各一。每台均包含 spine 和 leaf 交换机。两台 spine 通过一条 400G ZR/ZR+ 相干可插拔光链路相连,以横跨间隙的波形图案表示。EVPN 数据中心间隧道符号叠加在该链路之上。底部条带列出了关键的 DCI 特性。 DATA CENTER A · AI POD DATA CENTER B · AI POD Spine-AQSFP-DD ZR+ 端口 Spine-BQSFP-DD ZR+ 端口 400G ZR / ZR+ 相干 · DWDM 线路 EVPN 跨数据中心隧道 Leaf-A1 Leaf-A2 Leaf-A3 Leaf-B1 Leaf-B2 Leaf-B3 GPU pod · 站点 A GPU pod · 站点 B 400G COHERENT PLUGGABLE · TRANSPONDER-FREE · OPENZR+ · EVPN INTER-DC

相干可插拔光模块为何改变了 DCI 的经济性

在相干可插拔光模块出现之前,任何超过约 10 km 的 inter-DC 链路都需要一台转发器:位于交换机与线路系统之间的独立光设备。这意味着每个站点要多一台设备、多一层厂商关系、多一套备件,以及管理独立光层所带来的运维复杂度。 相干可插拔模块将上述一切收纳进一个可装入 spine 自身的 QSFP-DD 模块中。

如今有两种形态值得关注。 400G ZR 覆盖最长约 120 km 的无放大或单放大城域光纤,非常适合同一城域内的两座 AI 机房。 400G ZR+ (依据 OpenZR+ MSA)支持更高的发射功率、FEC 调谐以及额外的调制模式,可覆盖更长距离的传输,或穿越外部放大器和 ROADM 系统的链路。两者均可插入同一 QSFP-DD 笼;选择取决于你的链路预算。

ZR 与 ZR+ 一览

400G ZR: IEEE 802.3ct

城域 DCI(≤ 约 120 km)

行业标准的 400G 相干:城域短距、固定配置、更低的每端口成本。适用于同一城域区域内的两座 AI 机房。

400G ZR+: OpenZR+ MSA

长距离/放大 DCI

Tunable modulation (16-QAM down to QPSK), higher tx power, oFEC for longer reach. Reach depends on the line system and FEC tuning: typically 400-800 km single-amp, up to ~1200-1800 km on multi-amp DWDM systems. Right for cross-region AI fabric extension.

OcNOS-DC 实现方案

原生可插拔模块

骨干层采用 QSFP-DD

400G ZR 和 ZR+ 可插拔模块可直接插入受支持的 spine 平台:Edgecore AS9736-64D、AS7726-32X、UfiSpace S9700 系列,以及其他列明的、配备 QSFP-DD 相干能力端口的 HCL 设备。

CMIS 管理

标准化控制

OcNOS 通过 CMIS(Common Management Interface Specification)与模块通信:设置频率、调制方式、发射功率、线路 FEC;并回读 DDM、BER、OSNR 用于诊断。

EVPN Inter-DC

租户隧道扩展

VXLAN VNI 与 EVPN 路由可跨相干链路传播。两套网络如同一套扩展网络,为租户提供 L2 与 L3 服务。

遥测

Coherent-aware gNMI

逐模块的 pre-FEC BER、post-FEC BER、tx/rx 功率、频率偏移、OSNR 和 CMIS 状态均通过 gNMI / OpenConfig 流式输出,并汇入您现有的可观测性仪表盘。

Operations

相同的 NOS,相同的技能

对 OcNOS-DC 而言,DCI 链路只是又一个 L3 接口。BGP、BFD、路由策略、段路由:一切运作方式都与普通 400G 端口完全相同。

硬件

已验证的光模块

针对硬件兼容性列表(Hardware Compatibility List)中的平台对可插拔模块进行了认证。我们测试的是组合,而不仅仅是孤立地测试任一侧。

这为 AI 架构师带来的价值

  • 无需转发器机架。 光接口直接位于 spine 端口内。相较基于 transponder 的 DCI,CapEx 和机架空间大幅下降。
  • 单一管理平面。 相干诊断数据与其余 fabric 遥测数据通过同一条 gNMI 馈送传输。无需再学习一套独立的光网络 OSS。
  • GPU 规模的网络扩展。 接入 spine 的 400G 提供了足够余量,单条长距链路即可承载跨 DC 训练任务的可观一部分流量;绑定多个 ZR+ 模块即可获得更高容量。
  • 开放硬件路径。 ZR/ZR+ 是一项 MSA,而非厂商私有方案。来自 Coherent(Lumentum)、Innolight、Cisco、Ciena 等的光模块均可通过 CMIS 互操作。
  • 标准 EVPN 跨 DC 互联。 无需学习新的控制平面。您已在 fabric 内部使用的同一套 EVPN 工具,可将租户跨 WAN 承载。

正在为 AI fabric 设计 DC 间互联?请把您的链路预算交给我们。

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常见问题

常见问题

采用 400G ZR/ZR+ 的 coherent DCI 是什么?
coherent DCI 是一种 data center interconnect,基于可直接插入交换机端口的 400G ZR 与 ZR+ 相干可插拔光模块。由于相干接口位于 QSFP-DD 笼位之中,长距链路无需在交换机与光线路系统之间设置独立的转发器机架。
400G ZR 与 400G ZR+ 有什么区别?
400G ZR(IEEE 802.3ct)是一种固定配置的城域光模块,覆盖距离最长约 120 km,适用于同一城域内的两个机房。400G ZR+ 遵循 OpenZR+ MSA,具备可调制式(从 16-QAM 到 QPSK)、更高的发射功率以及 oFEC,可实现更长距离的放大传输。两者共用同一 QSFP-DD 笼架,因此选择取决于链路预算。
相干 DCI 是否仍然需要转发器?
不需要。相干光模块置于 spine 交换机端口本身之中,因此转发器机架、其单独的供应商关系、备件以及光层 OSS 均不再需要。来自可插拔模块的光纤直接向 metro 或长距 DWDM 线路系统供给信号。
OcNOS 如何管理相干可插拔模块?
OcNOS使用CMIS(Common Management Interface Specification)设置频率、调制方式、tx power和线路侧FEC,并读取DDM、BER和OSNR。每模块的pre-FEC和post-FEC BER、tx/rx power、频率偏移、OSNR以及CMIS状态通过gNMI和OpenConfig流式传输至现有的遥测仪表板。
租户流量如何穿越相干 DCI 链路?
EVPN inter-DC 承载流量。VXLAN VNI 与 EVPN 路由在相干链路上传播,使两个 OcNOS-DC fabric 在租户的 Layer 2 与 Layer 3 服务上表现为一个扩展的 fabric,并使用与 fabric 内部网络相同的 EVPN 工具链。