Latency: Overføringsforsinkelse mellom datasentre


I kappløpet om å trimme vekk mest mulig mikrosekunder og nanosekunder har meglere og utviklere som lager applikasjoner som krever lav latency, trappet opp teknologiutviklingen for å komme nærmere lysets hastighet. Latency er et begrep som brukes av nettverkseksperter og høyfrekvens-tradere for å definere forsinkelser som oppstår i overføring av data hvor det er avgjørende med så lav forsinkelse som mulig for å lykkes med høyfrekvente handelsplattformer etc.

I løpet av de siste årene har teknologer redusert latency ved å gjøre en rekke forbedringer. Disse inkluderer: CPU-sykluser og hastigheter i databehandlingsenheter; input-output hastighet på enhetene; båndbredde på nettverket; hastigheten på operativsystemfunksjoner; og beregning av hastighet for programvarens funksjoner. En annen nøkkelkomponent er latency som induseres av det fiberoptiske nettverket som data transporteres igjennom.

Den grunnleggende begrensning i et fibernett er den maksimale hastigheten til lyset, som er 300.000 km per sekund. Uansett hvor raskt datamaskiner og programvare gjør sine utvekslinger så vil et hvert nettverk som overfører data introdusere latency på grunn av det fiberoptiske medium som det transporteres igjennom. Det er en av fysikkens lover at lysets forplantning igjennom fiberoptiske nettverk introduserer en konstant forsinkelse på ca. fem mikrosekunder per kilometer (0.6 miles). Selv om vitenskapen i seg selv ikke kan endres, finnes det teknikker i design og komponentvalg for optiske nettverk som kan minimalisere ventetid gjennom andre deler av den optiske nettverk.

Hvordan oppnå lavest mulig latency på optisk transport

I applikasjoner som krever lav latency, vil bruken av latency-optimalisert optiske systemer redusere ventetid innført i transportnettet. Utviklingen av teknologi for optiske komponenter og systemer skjer raskt, og forbedringer i latency kan oppnås med de nyeste løsningene. Det er to viktige faktorer å vurdere når man oppretter optiske nettverk med lav latens: 1) nettverks-design og 2) lav latency komponent-systemer.

En likefrem og direkte måte for å minimalisere latency på er å ha den korteste fiberforbindelse fra databehandlingsplattformen til brukeren. Denne faktoren er bestemt av lokasjonsvalg og fibertilgjengelighet. Når datasenterlokasjoner og fiberruter er kjent, så vil faktorene som er oppført nedenfor ha størst betydning for latency.


Datahastighet

De fleste fibernett er bygget ved hjelp av «Dense Wave Division Multiplexing» (DWDM). Disse DWDM-bølgelengdene effektiviserer bruken av fiber ved å opprette virtuelle ”rør”( bølgelengder) i det. I dag er datahastigheten på disse bølgelengdene vanligvis 10 Gbps. Imidlertid er 100 Gbps-grensesnittet nå tatt i bruk og f.o.m. i år vil dette være det nye primære grensesnittet installert i og mellom datasentre. For de mest avanserte installasjonene vil 200 Gbps-grensesnitt også bli tilgjengelig innen utgangen av dette året. Å bygge nettverk med den raskeste datahastigheten tilgjengelig er det første skrittet til et optiske nettverk med lav lateny. På en annen side så har dessverre ikke alle 100 G-komponenter den samme latency. Når en flytter til 100 G er det viktig å forstå latency fra «overføring»-siden av linken til «mottaks»-side av koblingen. Denne målingen viser hvilke komponenter for 100 G dispergeringskompensering som har lavest latency.

Dispergeringskompensasjon på fiber eller moduler

Kromatisk dispersjon er en spredning av inngangssignalet når den sendes nedover en lengde fiber. Jo lenger signalet går nedover linja, desto mer dispersjonen vil bli introdusert. Et antall konkurrerende dispergeringskompenserende teknologier eksisterer for bruk på det meste av fiber installert over hele verden. De beste dispergeringskompenserende komponentene introduserer ubetydelige 0,15 nanosekunder latency per kilometer.

Passiv optisk MUX / DEMUX

Optisk multipleksing gjør det mulig å legge til eller ta ut individuelle bølgelengder slik at får dekning der båndbredde er etterspurt. Det er mange leverandører av MUX/DEMUX-utstyr og en rekke teknologier som brukes. Disse enhetene er generelt kjent som «Passive Optical MUX/DEMUX», og det å velge MUX/DEMUX-løsninger med lav latency er en annen faktor i å etablere fiberoptiske nettverk med lav lantency.

100 G og andre transpondere

100 G vil snart være den foretrukne datahastigheten for de fleste av de nye optiske transportfibere mellom datasentre. Det finnes en rekke 100 G-teknologi som snart vil komme på markedet. Noen tilbyr lengre rekkevidde, noen tilbyr lavere pris og noen er optimalisert med hensyn til latency. Direkte transparente deteksjonstranspondere kan levere mindre enn fem nanosekund latency for latency sensitive applikasjoner.

Konklusjon

Det å minimere latency på optiske transportfiber mellom datasentre avhenger av tre faktorer: 1) Forkorte fiberavstanden mellom punktene, 2) Bruke komponenter og moduler med lav latency, og 3) Utforme det samlede optiske transportnett for å redusere latency.

#Aktuelt

Featured Posts
Recent Posts
Archive
Search By Tags
Follow Us
  • Facebook Basic Square
  • Twitter Basic Square
  • Google+ Basic Square

© 2015 created with Wix.com

FOLLOW US:

  • LinkedIn Social Icon