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Tout savoir sur le 400G Ethernet

Updated on juin 7, 2022
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Depuis l’incrustation de l’ère technologique, les besoins en capacité réseau ont connu une croissance rapide et évolutive. Les fournisseurs de services internet et les opérateurs de centre de données doivent adopter des solutions efficaces pour pallier des demandes considérables de bande passante. C’est là que le 400 Gigabit Ethernet (ou 400G) entre en action. Mais à quoi correspond cette technologie ? Quelles solutions apporte-t-elle et qu’est-ce qui motive son adoption ? Voici tout ce qu’il faut savoir sur le 400G.

 

Qu’est-ce que la technologie 400G ?

La technologie 400G est une infrastructure cloud qui permet de répondre à un besoin exponentiel de capacité de transport haut débit sur une seule longueur d’onde de 400G. Elle est ainsi établie grâce à de nouvelles générations d’émetteurs-récepteurs optiques. Vous comprendrez donc que par comparaison, le 400G peut justifier d’une vitesse de transfert 4 fois plus importante que le 100G.

En termes de transfert de données, les évolutions sont nécessaires, voire même obligatoires. Multiplication des flux vidéo, intelligence artificielle (IA), cloud computing ou machine learning, tous ces éléments représentent des facteurs essentiels dans la croissance exponentielle du trafic. L’adoption d’une technologie plus rapide et plus évolutive a donc été inévitable.

 

Fonctionnement du 400G Ethernet

L’important besoin en bande passante constitue une marge essentielle quant au développement d’Ethernet. Très vite, nous sommes passés de l’Ethernet 1 Gbps en 1997 pour arriver au 400G en 2017. Cette dernière technologie doit donc justifier d’un fonctionnement sans faille pour pouvoir répondre aux exigences du trafic internet.

Norme IEEE du 400G

À l'instar du 200 Gigabit Ethernet, le 400 Gigabit Ethernet est basé sur la norme IEEE 802.3bs. Officiellement ratifiée le 6 décembre 2017, cette dernière définit les couches physiques, les paramètres de gestion et les paramètres MAC du nouveau débit 400GbE.

En réalité, le débit réel d’une liaison 400G Ethernet est de 425 Gbps. Par ailleurs, la norme IEEE fonctionne de façon à établir une procédure de correction d’erreur directe (FEC) permettant ainsi de détecter et de corriger les erreurs de transmission avant. Ce qui explique les 25 bits supplémentaires du débit réel de la 400G.

Vitesse de la technologie 400G

Gigabit Ethernet désigne une connexion Ethernet traitant les transmissions à un débit de 1Gbit/s (gigabit par seconde). Ainsi, la technologie du 400G fait passer le Gigabit Ethernet pour une vulgaire vitesse de tortue géante. En effet, un débit de 400 GbE représente une capacité de transfert 400 fois plus importante que l’Ethernet 1 gigabit. L’expression Térabit Ethernet a donc été utilisée.

Térabit Ethernet désigne les trames de commutateurs avec des vitesses supérieures à 100 Gbit/s. 400G Ethernet est donc capable de transporter 400 Gbit/s par longueur d’onde surpassant ainsi les capacités de la modulation binaire on/off conventionnelle. Des modules optiques comme le module QSFP-DD 400G constituent des solutions de connexion 400G adéquates pour atteindre cette vitesse invraisemblable.

Technologie des modules optiques

Généralement, les modules optiques classiques utilisent la technologie de signalisation NRZ (Non-Return-to-Zero) qui permet de transmettre 1 bit d’information logique par cycle d’horloge en raison de ces deux niveaux de signal (haut et bas). Cependant, les modules optiques 200G et 400G, quant à eux, utilisent la technologie PAM4 (Pulse Modulation Amplitude à 4 niveaux). Ce qui leur permet de transmettre 2 bits d’information logique en raison de ces 4 niveaux de signalisation différents. Pour toute information complémentaire, veuillez consulter l'article Techniques de modulation NRZ et PAM4.

 

Pourquoi adopter le 400G ?

L’adoption du 400G au niveau des centres de données, des entreprises ou des opérateurs télécom n’est pas guidée par un simple besoin d’innovation. En fait, la technologie offre plusieurs avantages à ceux qui cherchent à la mettre en oeuvre :

  • Elle est capable de fournir une vitesse de transfert 4 fois plus rapide que le 100G.

  • La puissance, la densité et l’efficacité qu’elle offre permet d’intégrer de manière efficace les technologies de pointe comme la 5G, la réalité augmentée, l’intelligence artificielle, le streaming vidéo 4K.

  • Grâce aux modules émetteurs-récepteurs optiques et aux switchs 400G, le coût par bit et l’espace physique sont réduits tout en offrant la même capacité de bande passante.

  • Pour les mêmes capacités de transfert, on peut passer de 4 ports 100G ayant chacun leur propre module optique à un seul port 400G avec module optique sur un routeur. La consommation énergétique et le coût des équipements sont ainsi automatiquement réduits.

 

200G vs 400G : une migration avantageuse sur le Térabit Ethernet

Au niveau des centres de données, la mise en place de la meilleure technologie garantit le bon fonctionnement des échanges d’informations mondiales. Lequel choisir entre 200G ou 400G ? Voici un débat sans fin qui suscite l’intérêt de plusieurs. Pour répondre à cette question ultime, passons au crible les atouts fournis par chacune de ces deux technologies.

Normalisation Ethernet

En termes de normalisation, le 400G l’emporte sur le 200G. En effet, la norme Ethernet IEEE 400G a été proposée en 2013 et approuvée en 2017, tandis que celle du 200G n’a été proposée qu’en 2015 et a vu le jour en 2018. Ce qui signifie qu’ayant plus d’ancienneté, la norme 400G a pu connaître plus de mise à jour que la norme 200G. Elle est donc plus complète et plus évoluée. La spécification monomode du 200G est à moitié basée sur la spécification monomode du 400G.

Modules optiques Ethernet

À l’instar du 400G, le 200G utilise également la technologie PAM4 au niveau de ces modules optiques. Toutefois, il faut savoir que le 200G ne dispose que de 2 types de modules (200G QSFP56 et 200G QSFP-DD) sur le marché contre 6 types de modules (400G QSFP-DD, 400G OSFP, CFP8, COBO, CWDM8, CDFP) pour le 400G. Résultat : les coûts techniques et les coûts de consommation énergétiques sont plus importants avec les modules optiques 200G.

Pour plus d'informations sur les réseaux 200G et 400G, veuillez consulter l'article 200G vs 400G Ethernet : Lequel choisir.

 

Conseils pour le déploiement du 400GbE

Comme nous l’avons observé, l’adoption du 400G représente une alternative à la fois efficace et favorable en termes de coût. Néanmoins, la réussite de son déploiement nécessite certains requis.

Bien choisir ses équipements, par exemple, est une étape à ne pas lésiner par rapport au déploiement du 400G. En effet, la réussite du déploiement de cette nouvelle norme repose sur les modules enfichables, les connecteurs et les câbles optiques (câbles Breakout DAC 400G ou DAC 400G QSFP-DD) utilisés. FS.COM dispose des meilleurs équipements pour déployer le 400G au niveau de vos centres de données.

D’autre part, il est également important d’évaluer la gestion des fibres dans les centres de données avant de se lancer dans cette nouvelle technologie. Une bonne gestion et organisation des fibres vous évitera les canaux morts et permettra de pallier l’écart de connectivité entre les connexions LC duplex.

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