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Qu'est-ce que le 25GBASE-T ?

7 juillet 2021

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Le 25GBASE-T, ou 25G Ethernet sur paire torsadée, est devenu une technologie populaire au cours des dernières années, sous la stimulation de l'informatique en nuage. Avec 25 Gbps sur un seul canal, le 25GBASE-T peut également être une solution viable pour répondre aux demandes de bande passante toujours plus élevées, ce qui le rend particulièrement adapté aux centres de données et aux salles de serveurs. Cet article présente le 25GBASE-T en détail.

Norme et technologie 25GBASE-T

La norme 25GBASE-T a été élaborée par le groupe de travail 802.3 de l'IEEE en 2016. Elle utilise tous les câblages à paires torsadées pour prendre en charge la transmission de données jusqu'à 25 Gbps.

Dénomination Norme Média Nombre de médias Gigabaud par voie Portée RS-FEC (802.3par CL 108)
25GBASE-T 802.3bq (CL 113) Câblage Cat8 structuré à paires torsadées équilibrées 4 paires 2.000 30 m Non

Tableau 1 : norme 25GBASE-T

La technologie 25GBASE-T peut s'appuyer sur la technologie 10GBASE-T déjà bien établie et être développée pour prendre en charge la technologie 40GBASE-T. Si l'on compare les paramètres de transmission de 10GBASE-T, 40GBASE-T et 25GBASE-T dans le tableau 2, notamment la vitesse de transmission, l'annulation, les marges signal-bruit (SNR) relatives, on constate que la complexité du câblage 25GBASE-T sur 30m ressemble à celle du câblage 10GBASE-T sur 100m. Et la rangée des canaux indique également que le 25GBASE-T suit le modèle de canal de 30m de la technologie 40GBASE-T développée précédemment, ce qui réduit considérablement la complexité de l'équipement 25GBASE-T et minimise le temps de mise sur le marché. Les technologies SerDes (Serializer/Deserializer) sont par ailleurs déjà largement disponibles pour le 25GBASE-T. Et les technologies telles que les spécifications PMD (Physical Medium Dependent) à 4 voies du 100GBASE-T et CAUI-S (Gigabit Attachment Unit Interface), ainsi que le SFP28 peuvent être réutilisées dans le 25GBASE-T.

Paramètres 10GBASE-T (ref-CI55) 40GBASE-T (ref-CI 98d1.0) 25GBASE-T (example)
Canal 100m, CI55.7 (e.g., Cat6a) 30m, CI 98.7d1.0 (e.g., Cat8) 30m, CI 98.7d1.0 (e.g., Cat8)
Baud (MHz) 800 3200 2000 (example)
RX_ENOB (bits) 9.5-10 7.8 6.5-7.5
Canal IL (dB, Nyquist) 46.9 29.4 22.6
Canal aller-retour (baud) 880 1056 660
Annulation de l'écho (dB) 55 47 (-6dB) à 55 43 (-12dB) à 55
Annulation NEXT (dB) 40 34 (-6dB) à 40 28 (-12dB) à 40
Annulation FEXT (dB) 25 22 (-3dB) à 25 19 (-6dB) à 25
Marges SNR relatives 0 (ref) +2.7dB à 0.2dB +8.7dB à +4dB

Tableau 2 : 25GBASE-T vs 10GBASE-T vs 40GBASE-T

Avantages du 25GBASE-T

Pourquoi le 25GBASE-T est devenu si populaire en si peu de temps ? Les principales raisons sont les avantages suivants du 25GBASE-T.

Excellentes performances en matière d'Entrée/Sortie de commutation et de capacité de structure.

Le 25GBASE-T permet une évolution de la capacité de la bande passante de manière rentable afin de prendre en charge les solutions de serveur et de stockage de nouvelle génération pour les centres de données en nuage et en ligne. Grâce au 25GBASE-T, ces centres de données peuvent atteindre des performances de bande passante de réseau 2,5 fois supérieures à celle du 10GBASE-T. Transmis sur un seul canal, le 25GBASE-T offre également une densité de ports de commutation par puce de commutation quatre fois supérieure à celle du 40GBASE-T, ainsi qu'une évolutivité de réseau nécessitant 4 canaux pour utiliser pleinement les capacités des ports.

Auto-négociation pratique et haute compatibilité

Le 25GBASE-T permet aux ports des switchs (commutateurs) de se relier automatiquement à des vitesses différentes, ce qui simplifie les mises à niveau des réseaux et réduit les coûts de connectivité grâce à une spécification interopérable standard de l'industrie, ce qui facilite l'entrée du 25GBASE-T sur le marché initial occupé par les dispositifs existants. Les systèmes couramment interopérables sont 10GBASE-T, 40GBASE-T, 50GBASE-T, 100GBASE-T. Le 25GBASE-T offre une compatibilité descendante avec le 10GBASE-T et une compatibilité ascendante potentielle grâce à l'auto-négociation, ce qui augmente sans aucun doute l'efficacité de la connectivité et réduit les coûts.

Topologie flexible

La couche physique (PHY) du 25GBASE-T peut prendre en charge un éventail beaucoup plus large d'architectures topologiques que le 25G sur des connexions Twinax DAC (cuivre à attachement direct) afin de faciliter tous les types de structures de switch à serveur d'armoire à armoire, (Middle of Row) MoR et (End of Row) EoR, ce qui est attribué à la distance de transmission plus longue du 25GBASE-T. Et de nombreux grands centres de données en nuage y voient un avantage pour la gestion des switchs installés dans des centaines de racks. Limités à environ 5 à 7 m, les câbles DAC 25G sont principalement destinés aux topologies ToR (Top of Rack) où les switchs se connectent directement aux serveurs dans la même armoire.

Topologie du 25GBASE-T.jpg

Figure 1 : Topologie du 25GBASE-T

Réduction des coûts

Le 25GBASE-T permet de réduire les dépenses d'investissement (CAPEX) et les dépenses d'exploitation (OPEX). En utilisant un canal 1x25Gbps, le 25GBASE-T permet une migration 10G-25G-100G simple et transparente par rapport au passage traditionnel 10G-40G-100G. Le passage 10G-25G-100G permet également d'éviter le recâblage et la restructuration du réseau, ce qui réduit considérablement le nombre de switchs et de câbles nécessaires, c'est-à-dire les dépenses d'investissement. En ce qui concerne l'OPEX, le 25GBASE-T offre une densité de ports de commutation supérieure en ne nécessitant qu'un seul canal par rapport au 40GBASE-T à quatre canaux, ce qui permet de réduire les besoins en énergie et le coût par unité de bande passante.

Application 25GBASE-T

Comme indiqué précédemment, l'avantage applicatif du 25GBASE-T réside dans sa zone de portée de 30m sur les mêmes câbles Cat8 que le 40GBASE-T, comblant ainsi les besoins de distances supérieures pour prendre en charge les connexions MoR et EoR , ce qui en fait une solution populaire dans les centres de données en nuage pour les applications switch-serveur. Pour plus de détails, veuillez consulter cet article : Câble Cat8 pour réseau 25G/40GBASE-T. Il est démontré que le 25GBASE-T peut fonctionner partout dans les centres de données, y compris dans les architectures fat tree, leaf and spine, les structures fat tree interconnectées, les architectures traditionnelles à trois niveaux, le full-mesh, le mesh interconnecté et la commutation centralisée.

Connexion switch-serveur 25GBASE-T.jpg

Figure 2 : Connexion switch-serveur 25GBASE-T

Conclusion

Aujourd'hui, le 25GBASE-T suscite de plus en plus d'intérêt, car il offre d'excellentes performances en matière de largeur de bande de réseau, une grande évolutivité et une bonne compatibilité. Il permet également une migration plus rentable du réseau vers le 100G et des vitesses toujours plus élevées sans avoir à recâbler. Et le 25GBASE-T est adapté aux architectures MoR et EoR tout en permettant de réaliser des économies considérables en matière de câblage et de gestion. En somme, le 25GBASE-T est une solution optimale pour les centres de données en nuage et les salles de serveurs.

Article connexe :

Présentation des câbles à attache directe 25G (DAC et AOC)

Présentation du module optique 25G SFP28

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