لمبی دوری اور میٹرو نیٹ ورکس دونوں فائبر آپٹک ٹرانسپورٹ انفراسٹرکچر ہیں، لیکن یہ مختلف مسائل کے لیے بنائے گئے ہیں۔ دونوں کو الجھانے سے انجنیئرڈ تعیناتیوں، غیر ضروری لاگت، یا ایسے نیٹ ورکس کی طرف جاتا ہے جو تاخیر کی ضروریات کو پورا نہیں کر سکتے۔ یہ مضمون اس بات کا احاطہ کرتا ہے کہ وہ کس طرح فاصلے، صلاحیت، تاخیر، اور ٹیکنالوجی میں مختلف ہیں - اور Google کے B4 نیٹ ورک کو ایک ٹھوس مثال کے طور پر استعمال کرتا ہے کہ دونوں پرتیں عملی طور پر کیسے کام کرتی ہیں۔
لانگ-اور میٹرو نیٹ ورکس کیا ہیں؟
طویل-آپٹیکل فائبر نیٹ ورکسریڑھ کی ہڈی کا بنیادی ڈھانچہ ہے جو شہروں، ممالک اور براعظموں میں ڈیٹا لے جانے کے لیے بنایا گیا ہے۔ ٹرانسمیشن کے فاصلے عام طور پر 1,000 سے 2,500 کلومیٹر تک ہوتے ہیں، کچھ تعیناتیاں 4,000 کلومیٹر سے زیادہ ہوتی ہیں۔ یہ نیٹ ورک عالمی انٹرنیٹ ٹریفک کی بنیادی شریانیں بناتے ہیں، میٹرو نیٹ ورکس کو وسیع جغرافیائی فاصلوں پر ایک دوسرے سے جوڑتے ہیں۔
میٹرو نیٹ ورکس- کو میٹروپولیٹن ایریا نیٹ ورک (MANs) بھی کہا جاتا ہے - شہر یا شہری علاقے میں کام کرتے ہیں، عام طور پر 80 سے 1,000 کلومیٹر کے فاصلے پر۔ وہ مقامی علاقے میں دفاتر، ڈیٹا سینٹرز، کیمپس، اور سروس پرووائیڈر پوائنٹس آف موجودگی (POPs) کو جوڑتے ہیں۔
دونوں ایک دوسرے کے متبادل نہیں ہیں۔ لمبے-علاقوں میں میٹرو نیٹ ورکس کو جوڑتے ہیں۔ میٹرو نیٹ ورک مقامی طور پر اختتامی صارفین اور کاروباروں تک اس رابطے کو فراہم کرتے ہیں۔
طویل-ہول اور میٹرو نیٹ ورکس میں فرق
ٹرانسمیشن فاصلہ اور کوریج
لمبے-نیٹ ورکس کو بین البراعظمی اور بین{1}}شہروں کے لیے بنایا گیا ہے، اکثر 2,500 کلومیٹر سے زیادہ۔ میٹرو نیٹ ورک شہر اور علاقائی حدود میں رہتے ہیں، زیادہ تر تعیناتیوں میں عملی طور پر 200 کلومیٹر سے کم۔ 300–800 کلومیٹر رینج وہ جگہ ہے جہاں دونوں فن تعمیرات تکنیکی طور پر قابل عمل ہیں - اس اوورلیپ زون میں، صحیح انتخاب کا انحصار ٹریفک کے پیٹرن اور تاخیر کی ضروریات پر ہوتا ہے، اکیلے فاصلے پر نہیں۔
نیٹ ورک کی صلاحیت
لمبے-نیٹ ورک میں مجموعی صلاحیت زیادہ ہوتی ہے، جس کے ذریعے فعال کیا جاتا ہے۔ڈی ڈبلیو ڈی ایم(ڈینس ویو لینتھ ڈویژن ملٹی پلیکسنگ)- ایک ٹیکنالوجی جو درجنوں آزاد طول موجوں کو بیک وقت ایک ہی فائبر جوڑے پر منتقل کرتی ہے۔ کچھ لمبے-سسٹم میں 80 طول موج فی فائبر سے زیادہ ہوتی ہے، جو کل تھرو پٹ کے فی سیکنڈ متعدد ٹیرا بِٹ تک پہنچ جاتی ہے۔
میٹرو نیٹ ورک استعمال کرتے ہیں۔CWDM(موٹے طول موج ڈویژن ملٹی پلیکسنگ)یا چھوٹے-پیمانہ DWDM۔ صلاحیت کم ہے، لیکن شہر کے پیمانے پر ٹریفک کے لیے کافی ہے۔ معاشیات میٹرو پرت پر آسان، کم- لاگت کے ملٹی پلیکسنگ کے حامی ہیں۔
تاخیر
میٹرو نیٹ ورک کم تاخیر فراہم کرتے ہیں - عام طور پر 5ms end-سے-شہر کے اندر ختم ہوتے ہیں - کیونکہ کم فاصلے کا مطلب کم پھیلاؤ میں تاخیر ہوتی ہے۔ یہ میٹرو انفراسٹرکچر کو دیر سے-حساس ایپلی کیشنز کے لیے ڈیفالٹ انتخاب بناتا ہے: مالیاتی تجارت، حقیقی-ویڈیو، اور تقسیم شدہ ڈیٹا بیس۔
لمبے-نیٹ ورک میں زیادہ تاخیر ہوتی ہے۔ پھیلاؤ میں تاخیر فاصلے کے ساتھ جمع ہوتی ہے، اور انٹرمیڈیٹ نوڈس پر سگنل ایمپلیفیکیشن مزید اوور ہیڈ کا اضافہ کرتی ہے۔
ٹیکنالوجی اور آلات
طویل فاصلے کی نقل و حمل کے پیچھے ڈیزائن کا فلسفہ میٹروپولیٹن نیٹ ورکس سے تیزی سے ہٹ جاتا ہے۔ جہاں بین البراعظمی اور بین{2}}شہر کے روابط سپیکٹرل کارکردگی کو ترجیح دیتے ہیں اور - تک پہنچتے ہیں جو اکثر وسیع، مربوط کے ذریعے 4,000 کلومیٹر سے آگے بڑھتے ہیں۔ٹرانسپورٹ فائبرپھیلے ہوئے - شہری- پیمانے کے بنیادی ڈھانچے بنیادی طور پر مختلف رکاوٹوں کے تحت کام کرتے ہیں۔ شہر کی حدود کے اندر اور اس کے آس پاس دسیوں سے سینکڑوں کلومیٹر تک کا احاطہ کرتے ہوئے، میٹرو نیٹ ورکس کو کم تاخیر، گھنی بندرگاہ کی گنجائش، اور تعیناتی معاشیات میں توازن رکھنا چاہیے، جو اکثر براہ راست-پتہ لگانے یا کومپیکٹ مربوط پلگ ایبلز کے حق میں ہوتے ہیں جو زیادہ-کارکردگی کے لیے ہوتے ہیں لیکن طویل عرصے سے ٹرانسمیشن کا مطالبہ کیا جاتا ہے-۔
خاص طور پر: طویل-تعینات کی ضرورت ہوتی ہے۔مربوط آپٹیکل ٹیکنالوجیمعیاری کے طور پر، ڈی ایس پی چپس کے ساتھ ہزاروں کلومیٹر تک پھیلنے کی تلافی کرتے ہیں، اورای ڈی ایف اےیمپلیفائرسگنل کی طاقت کو برقرار رکھنے کے لیے تقریباً ہر 80 کلومیٹر پر تعینات کیا جاتا ہے۔ میٹرو کی تعیناتی بنیادی طور پر انحصار کرتی ہے۔براہ راست-پتہ لگانے (IM-DD)ٹرانسسیورز - آسان، کم طاقت، اور نمایاں طور پر سستے ہیں۔ میٹرو کی تعیناتی کے لیے مکمل لمبے-مسلسل بنیادی ڈھانچے کو لاگو کرنا اوور انجینئرنگ ہے جو شاذ و نادر ہی مالی معنی رکھتا ہے۔
| لمبا-ہول | میٹرو | |
|---|---|---|
| کوریج | ممالک / براعظم | سٹی / میٹرو ایریا |
| فاصلہ | 1,000 - 2,500 کلومیٹر+ | 80 - 1,000 کلومیٹر |
| صلاحیت | اعلیٰ (بڑے-پیمانے پر DWDM) | لوئر (CWDM / چھوٹا DWDM) |
| تاخیر | اعلی | زیریں (<5ms typical) |
| بنیادی ٹیکنالوجی | ہم آہنگ + EDFA | IM-DD / کمپیکٹ ہم آہنگ |
| کے لیے بہترین | کراس-ریجن ریڑھ کی ہڈی | مقامی، لیٹنسی-حساس ایپس |
حقیقی-دنیا کی تعیناتی: Google B4
گوگل کا B4 نیٹ ورکSIGCOMM 2012 - کے ایک عوامی مقالے میں دستاویز کردہ - دکھاتا ہے کہ کتنی دیر تک-ہول اور میٹرو نیٹ ورکس پیمانے پر ایک ساتھ کام کرتے ہیں، اور جب ہر پرت کو اس کے اصل مقصد کے لیے بہتر بنایا جاتا ہے تو کیا ہوتا ہے۔
Google کو اپنے عالمی ڈیٹا سینٹرز کو ٹریفک کی تین اقسام میں مطابقت پذیر رکھنے کی ضرورت ہے: بڑے-پیمانے پر ڈیٹا کی نقل، صارف-کا سامنا کرنے والی خدمات، اور اندرونی کمپیوٹ جابز۔ ہر ایک کی مختلف بینڈوتھ اور تاخیر کی ضروریات تھیں۔ موجودہ WAN بیک بون لنک کے استعمال کو 30–40% پر چھوڑ رہا تھا، جبکہ حقیقی وقت کی خدمات ابھی بھی تاخیر کے اہداف کو پورا کرنے کے لیے جدوجہد کر رہی تھیں۔
بین البراعظمی پرت پر، گوگل تعیناتطویل-فائبر نیٹ ورکسDWDM ہم آہنگ آپٹیکل ٹرانسپورٹ کے ساتھ جو ٹرانس سمندری اور بین البراعظمی راستوں پر ایک سے زیادہ 100G طول موج فی فائبر لے جاتی ہے۔ ایک سنٹرلائزڈ SDN کنٹرولر نے روایتی MPLS ٹریفک انجینئرنگ کی جگہ لے لی، پورے نیٹ ورک پر حقیقی وقت کی طلب کی بنیاد پر ٹریفک کو متحرک طور پر منتقل کر رہا ہے۔ ریڑھ کی ہڈی کا استعمال 30–40% سے بڑھ کر 100% کے قریب ہو گیا - وہی فزیکل انفراسٹرکچر بغیر فائبر کو شامل کیے نمایاں طور پر زیادہ ٹریفک لے گیا۔
انٹرا-علاقائی پرت پر, ایک ہی-شہر اور قریبی ڈیٹا سینٹرز میٹرو انفراسٹرکچر کے ذریعے مختصر-پہنچنے والے، ہائی-اسپیڈ ماڈیولز کے ذریعے منسلک ہیں۔ 2ms - کے تحت مستقل طور پر رکھی جانے والی سہولیات کے درمیان تاخیر Google تلاش اور اشتہارات کے لیے ایک سخت ضرورت ہے، جہاں جوابی وقت براہ راست آمدنی پر اثر انداز ہوتا ہے۔
B4 فنکشنل ڈویژن کو کنکریٹ بناتا ہے: لمبا-یہ طے کرتا ہے کہ براعظموں کے درمیان کتنا ڈیٹا منتقل ہو سکتا ہے۔ میٹرو نے طے کیا کہ اس ڈیٹا کو مقامی طور پر کتنی تیزی سے پیش کیا جا سکتا ہے۔ کوئی بھی پرت دوسری کا متبادل نہیں بن سکتی۔
لمبا-فاصلہ ڈیٹا کو اعلیٰ صلاحیت کے ساتھ وسیع فاصلوں پر منتقل کرتا ہے، جبکہ میٹرو اسے مقامی طور پر کم تاخیر کے ساتھ فراہم کرتا ہے۔ زیادہ تر پیداواری ماحول میں، دونوں پرتیں ایک ساتھ رہتی ہیں - لمبی-تعداد عالمی صلاحیت پر زیادہ سے زیادہ حد مقرر کرتی ہے، میٹرو پرت مقامی کارکردگی پر منزل کا تعین کرتی ہے. 400G ZR+ پلگ ایبل ماڈیولز اب میٹرو-کلاس آپٹکس کو ان فاصلوں تک بڑھا رہے ہیں جن کے لیے پہلے مکمل لمبا-گڑھا نظام درکار تھا۔ لیکن بنیادی آرکیٹیکچرل منطق - رسائی کے لیے بہتر بنائیں یا تاخیر کے لیے بہتر بنائیں - فیصلہ کن عنصر بنی ہوئی ہے۔
اکثر پوچھے گئے سوالات
سوال: 300–800 کلومیٹر رینج اوورلیپ زون ہے۔ کون سا فن تعمیر استعمال کرنے کا فیصلہ کرنے میں سب سے اہم عنصر کیا ہے؟
A: تاخیر کی ضروریات۔ اگر آپ کی تعیناتی میں کسی بھی ایپلیکیشن کے لیے راؤنڈ-ٹرپ ریسپانس ٹائمز 10ms سے کم - ریئل ٹائم ڈیٹا بیس، لائیو ویڈیو پروسیسنگ، ٹریڈنگ سسٹم - میٹرو آرکیٹیکچر درست انتخاب ہے قطع نظر فاصلے کے۔ اگر کام کا بوجھ بیچ ڈیٹا کی منتقلی، بیک اپ، یا 20ms سے زیادہ لیٹینسی برداشت کے ساتھ نقل ہے، تو طویل-دوری کا سامان لاگت-اس فاصلے کی حد میں مسابقتی ہے۔
سوال: Google B4 نے SDN کا استعمال بیک بون کے استعمال کو 100% کے قریب کرنے کے لیے کیا۔ کیا اس کا اطلاق معیاری انٹرپرائز کے طویل فاصلے تک-تعینات پر ہوتا ہے؟
A: براہ راست نہیں. B4 اس پیمانے پر کام کرتا ہے جہاں Google درجنوں ڈیٹا سینٹرز میں آپٹیکل لیئر اور ٹریفک ذرائع دونوں کو کنٹرول کرتا ہے۔ کیریئرز سے طول موج یا تاریک فائبر لیز پر دینے والے زیادہ تر اداروں کے لیے، SDN کی اصلاح کیریئر کی طرف ہوتی ہے۔ جو انٹرپرائزز نقل کر سکتے ہیں وہ ہے ٹریفک کی درجہ بندی کی منطق - لیٹینسی کو الگ کرنا-حساس ٹریفک کو بلک ٹرانسفر سے اور ایک ہی انفراسٹرکچر میں ان کے ساتھ مختلف سلوک کرنا۔
س: کومپیکٹ مربوط پلگ ایبلز میٹرو کی تعیناتیوں کے لیے ایک آپشن ہیں۔ میٹرو سیاق و سباق میں IM-DD سے مربوط کب زیادہ معنی رکھتا ہے؟
A: جب ترسیل کا فاصلہ 80 کلومیٹر سے زیادہ ہو، یا جب فی- طول موج کی صلاحیت کا ہدف 100G سے زیادہ ہو۔ ان حدوں کے نیچے، IM-DD آسان اور کم قیمت ہے۔ ان کے اوپر، سگنل کی سالمیت کے تقاضے میٹرو سیاق و سباق میں بھی زیادہ عملی انتخاب کو مربوط بناتے ہیں - خاص طور پر گھنی شہری تعیناتیوں میں جہاں جسمانی رسائی کی رکاوٹوں کی وجہ سے دوبارہ بڑھانا ممکن نہیں ہے۔
سوال: اگر 400G ZR+ میٹرو اور طویل فاصلے کے درمیان فرق کو کم کر رہا ہے-، کیا میٹرو کی نئی تعیناتیوں کو IM-DD انفراسٹرکچر کو اپنانے سے پہلے ٹیکنالوجی کے پختہ ہونے کا انتظار کرنا چاہیے؟
A: 400G ZR+ پہلے سے ہی تجارتی طور پر دستیاب ہے اور تعینات کیا گیا ہے - یہ ابھرتا ہوا معیار نہیں ہے۔ فی الحال، ZR+ ماڈیولز کی لاگت IM-DD سے مساوی مختصر-فاصلے کی ترسیل کے لیے ہے۔ 80 کلومیٹر سے کم گرین فیلڈ کی تعیناتیوں کے لیے اس حد سے آگے بڑھنے کی کوئی متوقع ضرورت نہیں، IM-DD آج بھی معاشی طور پر صحیح انتخاب ہے۔
پڑھنے کی سفارش کی۔
گوگل بی 4 اور اس کے بعد
فائبر آپٹیکل ٹرانسمیشن ونڈوز اور فائبر بینڈوتھ گائیڈ
FDM، TDM، اور WDM
