为了应付大规模云服务和其他不断增长的数据中心存储和处理需求，数据中心系统已越来越分散并且难以管理。诸如人工智能（AI）之类的应用迫切需要低延迟，高带宽的网络架构，以支持服务器之间生成的大量机器对机器输入/输出（I / O）。为了确保这些应用程序的基本性能，必须将这些分布式数据中心之间的最大光纤传播限制为大约100 km。因此，这些数据中心必须连接在分布式集群中。为了同时确保高带宽和高密度数据中心的互连，出现了400G ZR。
什么是400ZR？
400ZR是OIF为可插拔数字相干光通信（DCO）模块开发的网络实施协议（IA）。400ZR标准将使用密集波分复用（DWDM）技术和高阶调制，在最长达到80千米的DCI链路上传输多个400（GE）承载。其目的是确保基于单载波400G的长距实施，这种单载波400G使用16QAM调制，其速率大约为60 Gbaud。只有通过相干检测和高级数字信号处理（DSP）技术才能实现这一目标。400ZR将可以降低高带宽数据中心互连的成本和复杂性，并提高来自不同制造商的光模块之间的互操作性。
400G ZR提出了一种技术驱动的大容量数据传输解决方案，可以与400GE交换机端口匹配。它为小型可插拔模块采用了独特的先进相干光学技术设计。尽管IA中未指定产品封装，但促成400ZR的多源协议（MSA）机构已定义了QSFP-DD和OSFP，它们已连接并可插入系统平台的兼容光口中。也就是说，上市的兼容400ZR解决方案也将可以互操作，400ZR解决方案的互操作性具有简化供应链管理和部署的双重优势。
400ZR应用场景
尽管400ZR技术仍处于起步阶段，但一旦推出，它将对以下三个行业产生重大影响：超大型数据中心、分布式园区和大都市区以及电信提供商。
超大规模数据中心/云服务提供商
很大一部分高速数据中心联网需求来自谷歌、亚马逊、微软、Facebook以及百度、腾讯和阿里巴巴等公司所拥有的超大规模数据中心。这些海量数据中心需要提高连接速度，才能适应云服务、物联网设备、流媒体视频等应用的指数级增长。DCI和联网技术的发展有助于云和超大规模数据中心适应网络对更高带宽不断增长的需求。
分布式校园和城区
许多组织无法构建超大规模数据中心。对于分布式校园和城区尤为如此，在这样的区域内，由于空间受到限制以及灾难恢复要求，管理多个数据中心已成为新常态。分布式数据中心需要相互通信，从而共享数据，平衡工作负载，提供备份并在需要时扩展数据中心容量。400ZR技术将会支持连接分布式数据中心所必需的高带宽互连。
电信提供商
与数据中心一样，电信公司也在努力应对网络流量的爆炸式增长，因为无论是居家还是工作，包括即将到来的5G移动通信，消费者都需要更高的连接速度。400ZR将会实现的400Gb/s速度可为视频流传输、在线视频游戏、视频会议和在线备份服务等应用受益匪浅。
400ZR标准允许电信公司回传住宅流量。当以200Gb/s运行时，400ZR可以使用64 Gbaud信令和QPSK调制来增加高损耗传输的范围。对于5G网络，400ZR通过聚合多个25Gb/s数据流来提供移动回程。
400ZR前景预测
依据Lightcounting预测，400ZR将引领2021-2024年光模块销售的增长，随着有望在2021年在交换芯片中实现100Gbps SerDes，光接口的必要数据速率将在未来1-2年内提高到800Gbps。由于已将OSFP尺寸定义为允许8个100GE接口，而无需更改收发器的定义。同样，并行运行时，线路侧的相干光学器件将转换为在相似的时间范围内支持128GBaud 16QAM，从而轻松地从当前的400ZR迁移到下一代800ZR。因此，无论现在还是将来的网络发展，400ZR都是至关重要的。
易飞扬已在现有的产品基础上研发生产出一部分400G产品，进一步完善了数据中心互连体系。基于相干技术的400G ZR产品正在研发生产中，敬请期待。