Estrategia de migración a Ethernet 40G/100G sobre fibra multimodo

La mayoría de los centros de datos están migrando su red a 40/100G para soportar la transmisión de alta velocidad, gracias a los despliegues de la nube, macrodatos e Internet de las cosas.

Las tecnologías centrales de 40 GbE están bastante consolidadas, por lo que la actualización de 10G a 40G puede ser más conveniente. Sin embargo, las empresas y los centros de datos en rápido crecimiento que necesitan un ancho de banda aún mayor y redes ampliadas optan por velocidades de 100G y superiores. Hemos analizado la migración a 40/100 GbE en tres partes fundamentales: el medio de transmisión, la interfaz dependiente del medio y el transceptor de fibra óptica.

Medios de transmisión 40G/100G

Tanto si migras a una red de 40G como de 100G, tendrás que elegir un medio de transmisión que soporte la velocidad y la distancia de transmisión deseadas. El Ethernet 40G admite tres sistemas de medios:

• El 40 GbE sobre cable de cobre para una distancia de transmisión corta.

• El 40 GbE sobre cuatro cables de fibra multimodo de corto alcance.

• El 40 GbE sobre cuatro longitudes de onda transportadas por un cable de fibra monomodo de larga distancia.

Cabe destacar que el cobre es más barato, pero sólo admite la transmisión de 40 GbE para distancias cortas. Para las redes de 100 GbE se suelen utilizar cables de fibra óptica, excepto en las conexiones dentro del rack del servidor, donde se pueden utilizar cables de cobre de conexión directa.

Los cables de fibra monomodo soportan la transmisión de 40G y 100G en una distancia máxima de 10 km. Por otro lado, sólo hay tres tipos de cables de fibra multimodo que soportan la transmisión de 40 y 100G: OM3, OM4 y OM5, cuyas distancias máximas son mucho más cortas (OM3->100 m, OM4 y OM5->150 m).

Interfaz dependiente del medio (MDI, Medium dependant interface)

La interfaz dependiente del medio es una conexión de puerto Ethernet que conecta dispositivos de red (como switches y concentradores) prescindiendo del cable nulo o cruzado. Generalmente, se suele utilizar un adaptador MPO (multifibra push-on) en calidad de MDI para los cables de fibra multimodo. Una ventaja destacable de este módulo es que puede soportar hasta 24 fibras en una sola férula. En la transmisión de 40 GbE se utiliza un conector MPO de 12 posiciones, sólo se utilizan cuatro fibras de transmisión en cada lado del conector MPO, dejando las cuatro centrales sin utilizar.

Para la transmisión de 100 GbE, se utiliza un conector MPO de 24 posiciones con 12 fibras en cada fila, pero sólo se utilizan diez fibras en la fila superior y otras diez en la inferior, dejando las cuatro centrales sin utilizar. Otros conectores que se pueden utilizar son los LC, que vienen con una fibra en cada férula, pero soportan la tecnología de fibra multimodo de banda ancha para lograr mayores velocidades de transmisión que pueden alcanzar los 400 GbE.

La creciente densidad de fibra óptica complica la terminación y el empalme en el campo. La elección de longitudes de cable personalizadas y conjuntos MPO y LC preterminados ofrece una forma de ahorrar tiempo y energía.

Transceptor de fibra óptica

Toda la red de fibra óptica necesita conversión fotoeléctrica para garantizar la transformación eficaz entre las diferentes señales ópticas y de red. Los transceptores de fibra óptica son los responsables de esta función y son fundamentales para la migración; los más utilizados para la transmisión de 40G/100G son los transceptores CFP, QSFP y CXP.

El QSFP es popular en aplicaciones de 40G, mientras que el CFP soporta tanto el 40 GbE como el 100 GbE. El CXP está orientado al 100 GbE de alta densidad y funciona bien con fibra multimodo para despliegues de corta distancia.

Al elegir un transceptor, asegúrate de su compatibilidad con el switch. Los transceptores de terceros son una opción mucho más económica que los de marca original y algunos de ellos son compatibles con los switches de gama alta más populares. Sólo debes aseguraryte de que el transceptor es de un fabricante de confianza para evitar problemas de calidad e interoperabilidad en el futuro.

Ruta de migración al 40/100 GbE

Se puede decir que una migración a velocidades de Ethernet superiores es práctica y efectiva cuando requiere la menor interrupción posible y necesita una mínima sustitución de los componentes de conectividad y el cableado óptico existentes. Los cables ópticos se suelen emplear para las conexiones de switch a servidor, de switch a switch y de SAN.

Algunos de los componentes necesarios para este proceso son los módulos, arneses, placas adaptadoras y troncales. La migración a 40/100 GbE emplea todos estos componentes, y, adicionalmente, también requiere conectores MPO. A menudo se prefiere el cableado de fibra óptica preterminado porque minimiza los costes de instalación y omite la necesidad de reajustes y pruebas de cableado. Además, es fácil de sustituir y permite una fácil agregación de nuevas conexiones en el futuro.

A la hora de elegir entre cables troncales de 12 y 24 fibras, debes tener en cuenta la densidad y la congestión de la red. La conectividad de alta densidad suele necesitar un mayor número de equipos activos pero está sujeta a limitaciones de espacio, en estos casos, el cableado de 24 fibras es el más apropiado porque permite una mayor cantidad de conexiones sin aumentar el número de puertos. Además, en comparación con los modelos de 12 fibras, el cableado de 24 fibras reduce los cables necesarios, de modo que aligera la carga, simplifica la gestión y reduce los costes de reducción.

Resumen

A medida que aumenta la demanda de conectividad de alta velocidad, las grandes empresas y los centros de datos están migrando las redes heredadas de 1G/10G a mayores velocidades, como el 40GbE y el 100 GbE. Las ventajas de migrar a un estándar de red superior son evidentes, y, visto el ritmo de la evolución y la adopción tecnológica, la actualización de la red empresarial es sólo cuestión de tiempo.

Para que la migración de la red a velocidades de 40/100G sea exitosa, será necesario sopesar qué componentes son necesarios y colaborar con un equipo de profesionales de informática competente y adecuado para las necesidades de la empresa. Un excelente punto de partida es la elección del estándar de transmisión adecuado en función de tus necesidades actuales y futuras en cuanto a los datos y las redes. El siguiente paso consistirá en elegir el medio de transmisión, la interfaz dependiente del medio y el transceptor de fibra óptica adecuados. El resto del proceso es más técnico y deberá ser asumido por el técnico de TI.