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Ist 25GbE das neue 10GbE?

Migelle

Übersetzer*in Felix
19. Januar 2021

Da die Nachfrage nach höherer Bandbreite stark ansteigt, hat 10GbE seinen Engpass bei Switch-zu-Server-Verbindungen erreicht. Und 25G-Ethernet ist der neue Standard, der erhebliche Dichte-, Kosten- und Energievorteile für Server-Switch-Verbindungen bietet. Dies macht 25G-Switches in den letzten Jahren sehr populär. Einige sagen sogar, dass 25G 10G ablösen wird, um der Baustein der Ethernet-Zukunft zu werden. Ist das möglich?

Der Aufstieg von 25G

Es wurde von Mellanox auf dem Open Data Center Summit 2016 prognostiziert, dass 25G in den nächsten drei Jahren das Mainstream-Netzwerk von Rechenzentren werden wird. Bis zum Jahr 2019 würde der Preis für einen 25G SFP28 fast dem eines 10G SFP+ entsprechen. Die 25G-Technologie und das 25G-Produktportfolio entwickeln sich unaufhörlich weiter, angetrieben durch Anwendungen im Rechenzentrum und die 5G-Technologie.

Angetrieben durch die Aufrüstung der Rechenzentrums-Topologie

Immer mehr Cloud-Computing-Unternehmen wie Amazon, Facebook, Google und Microsoft setzen in ihren Rechenzentren 100G-Ethernet ein, aber die Endgeräte wachsen über die 10GbE-Fähigkeiten hinaus. Es wird mehr Bandbreite benötigt, wenn sich die Daten nach unten in die Fabric oder ins Top of Rack bewegen. Folglich wird am Zugang zwischen Servern und ToR-Switches weiterhin 25GE eingesetzt. Die 25G-Migration hat den Gesamtsystemdurchsatz um das 2,5-fache gesteigert - bei geringen Mehrkosten. Darüber hinaus bietet 25GbE einen einfacheren Weg zu Ethernet-Geschwindigkeiten von 50 Gbps, 100 Gbps und mehr. Da die 25G-Technologie in naher Zukunft ausgereift sein wird, können Endanwender einen nahtlosen Betrieb zwischen den Hauptkomponenten innerhalb des Rechenzentrumsnetzwerks erwarten.

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Verstärkt durch 5G-Technologie

Die 5G-Netzwerkstruktur besteht aus Front-Haul-, Middle-Haul- und Back-Haul-Abschnitten, die unterschiedliche Anforderungen an das Transceiver-Modul stellen. So machen beispielsweise optische 25G-Transceiver einen großen Teil der Front-Haul-Infrastruktur aus, da die Granularität des 5G-Front-Haul-Netzes 25Gbps beträgt. Optische 25G-Standard-Transceiver wie 25G SFP28 SR4 und LR4 werden intensiv für direkte Punkt-zu-Punkt-Glasfaserverbindungen genutzt. Darüber hinaus erzeugt die 5G-Technologie eine Fülle von Anwendungen. Die IoT-Technologie setzt sich durch. Künstliche Intelligenz ist auf dem Vormarsch. All dies stellt höhere Anforderungen an die Netzabdeckung und die Netzkapazität. 25 Optische BiDi-Transceiver mit großer Übertragungsdistanz stellen eine kostengünstige Lösung für dieses Problem dar.

10G vs. 25G

Neben dem Ersatz von 10G im Access-Layer und der Funktion als Dreh- und Angelpunkt im 5G Front-Haul bietet 25G noch viele weitere Vorteile.

Port-Geschwindigkeit Channel Rate Anzahl der Kanäle pro Port Verfügbare Ports Gesamt-Breitband
10G 10 1 128 1280
25G 25 1 128 3200

1. 25GbE bietet die 2,5-fache Leistung von 10GbE. Da der SFP28-Formfaktor die gleiche Form wie SFP+ hat, bietet der 25G-Switch die 2,5-fache Bandbreite des 10G-Switches bei gleicher Portdichte.

2. 25GbE bietet eine höhere Bandbreite bei gleichem Stromverbrauch von 10GbE.

3. 25GbE hat den gleichen Preis wie 10GbE.

4. 25GbE-Ethernet unterstützt die technologischen Fortschritte von 10GbE bei Packaging und Silizium.

In Zukunft werden Rechenzentren, drahtlose Netze, Zugangsnetze und Übertragungsnetze eine gemeinsame Nachfrage nach optischen 25G-Transceivern bilden, die bis zur Grenze für neuere Anforderungen steigt. Auf dem Markt für optische 10G-Transceiver hat sich jedoch eine Verschiebung ergeben, da die Nachfrage der Kunden rapide sinkt.

Die Notwendigkeit der Migration von 10G auf 25G

Es besteht die Hoffnung, dass 25G 10G ablöst und der Baustein der Ethernet-Zukunft wird.

25G: der Enabler für die Migration von Rechenzentren

In Rechenzentren bietet die Aufrüstung von 10GbE- auf 25GbE-Geschwindigkeiten sowohl CapEx- als auch OpEx-Einsparungen durch Abwärtskompatibilität, für Investitionsschutz und nahtlose Migrationen mit konsistentem Rack-Design und Wiederverwendung der bestehenden Verkabelungsinfrastruktur, wodurch kostspielige und komplexe Änderungen vermieden werden. Die Einbindung der 100/400G-Technologie in Rechenzentren und Cloud Computing führt zur Aufrüstung der Struktur, und 25G setzt sich auf der Zugriffsebene gegenüber 10G durch.

5G Front-Haul-Netze beschleunigen die 25G-Entwicklung

Die Datenexplosion in der 5G-Ära erfordert mehr Bandbreite und höhere Geschwindigkeit im Front-Haul-Netzwerk. 10GE-Transceiver sind untauglich. Für den Übergang entsteht jetzt 25/50G. Derzeit sind optische 25G-Transceiver relativ ausgereift, mit Ausnahme von abstimmbaren optischen 25G-Transceivern, die sich in der Forschungs- und Entwicklungsphase befinden, und 25G-BiDi, die als Prototyp getestet werden. Mit dem zunehmend perfektionierten Produktportfolio wird 10GE durch 25GE ersetzt.

Hohe Kosten-Performance von 25G gegenüber 10G

Der Aufschwung von 25GbE ist nicht zu übersehen, daher drängen viele Anbieter auf einen Anteil an der 25G-Technologie, was dazu führt, dass der Produktpreis sinkt. So liefern beispielsweise optische 25G-Transceiver die 2,5-fache Leistung von optischen 10G-Modulen bei fast gleichen Kosten.

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