25G以太網VS 40G以太網:如何選擇?
如今,隨着雲數據中心和運營商對高帶寬的追求,使得網絡向100G甚至更高速率發展,網絡升級到100G已然成為了必然發展。目前來說,10G-25G-100G和10G-40G-100G是網絡升級到100G的兩種常見方式,其中網絡升級的關鍵在於25G和40G的部署。那麼這兩者之間有什麼區別?網絡部署時是選擇25G以太網還是40G以太網呢?
25G以太網 VS 40G以太網:有什麼區別?
25G以太網標準(IEEE 802.3by)是由IEEE和IEEE-SA於2014年發布,該標準彌補了10G以太網的低帶寬和40G以太網的高成本缺陷。25G以太網採用了25Gb/s單通道物理層技術,可基於4個25Gbps光纖通道實現100G傳輸。由於SFP28封裝是基於SFP+封裝研發而來,且兩者尺寸相似,因此25G SFP28端口可兼容10G SFP+端口,但25G SFP28光模組的帶寬卻是10G SFP+光模組的2.5倍。相對於40G以太網而言,25G以太網具備顯著的性能優勢,可提供更高端口密度以及更低帶寬成本,這使得近年來25G產品(如25G交換機、光模組、DAC、AOC等)備受用戶認可,被廣泛應用於雲數據中心和5G網絡中。
40G以太網標準(IEEE 802.3ba)是由IEEE於2008年發布,該標準出現在25G以太網標準前,是當時主要用於實現100G傳輸的唯一路徑。40G QSFP+光模組主要通過4個10Gbps光纖通道實現40Gbps數據傳輸。隨着40G以太網技術的成熟化以及市面上40G產品供應商的增加,40G產品(如40G交換機、光模組、DAC、AOC等)的成本不斷降低。但目前40G以太網受自身原因的影響發展並不樂觀,如,在100G網絡升級中,40G用於雲供應商所提供的ToR(架頂式)交換機上並不具備成本效益和能源效率。
特徵/要求 | 25GbE | 40GbE |
---|---|---|
每端口的PCIe 3.0通道數 | 4 | 8 |
PCIe 3.0 帶寬利用率 | 78% | 62.5% |
時鐘頻率 | 25.78GHz | 10.31GHz |
SerDes通道 | 單通道 | 四通道 |
服務器/ToR,3:1的過量使用率 | 96 | 24 |
接頭 | SFP28 | QSFP+ |
DAC線纜 | 較細,4線 | 更粗,16線 |
線纜材料成本 | 低 | 高 |
更易過渡到100G | 支持 | 不支持 |
25G VS 40G以太網:如何選擇?
經上述介紹可發現,25G以太網和40G以太網存在差異性,針對100G網絡而言,25G以太網部署更加容易。在面對網絡部署時,是該選擇25G以太網還是40G以太網呢?可以考慮如下三個方面:
應用
25G主要用於ToR交換機到服務器之間的接入(下一代數據中心的服務器接入),以及100G甚至更高速率的網絡升級。而40G主要用於數據中心中交換機到交換機之間的連接,幫助打破接入交換機與配線交換機連接層面上的瓶頸。若是25G能在交換機互連中得到廣泛應用,這將促進25G以太網更進一步的發展。與此同時,伴隨着5G網絡的到來,5G前傳對25G WDM光模組的需求,將促使25G以太網迎來發展新高峰。對於40G來說,因為其效率高於10G,成本低於100G,所以它仍然是高帶寬的不二選擇。
交換機
交換機的兼容性和端口密度是選擇時需要考慮的因素。首先,對於交換機的兼容性來說,25G交換機和40G交換機的兼容性都取決於供應商,目前市面上大多數的25G交換機和25G光纖網卡(NIC)支持向後兼容10G,這樣一來便於網絡升級,且靈活性更高。由上可知,雖然25G以太網技術是一項新興技術,但其兼容性比40G以太網更高。其次,對於交換機的端口密度來說,25G以太網採用的是單通道SerDes技術,與採用4個10Gbps通道的
以太網類型 | 通道速率 | 每端口通道 | 可用端口 | 總帶寬(Gbps) |
---|---|---|---|---|
10G | 10 | 1 | 128 | 1280 |
25G | 25 | 1 | 128 | 3200 |
40G | 10 | 4 | 32 | 1280 |
100G | 25 | 4 | 32 | 3200 |
註:以上以3.2Tbps的容量和128個端口的以太網交換機為例
布線
對於10G-25G來說,若是短距離的交換機互連,可直接使用25G SFP28 DAC/AOC;若是遠距離傳輸則一般使用SFP28光模組和LC跳線,其中LC跳線可直接採用原先10G網絡中使用的LC跳線,有效節省了布線成本。對於10G-40G來說,若是短距離的交換機互連,可直接使用40G QSFP+ DAC/AOC;若是遠距離傳輸則需要QSFP+光模組與12芯MTP/MPO跳線或LC跳線搭配使用,其中12芯MTP/MPO跳線的價格比LC跳線的價格貴,且與原先10G網絡中使用的LC跳線不兼容,這將會導致布線成本增加。
總結
儘管25G和40G都能作為升級到100G的路徑,但兩者在應用等方面存在差異性。通常來說25G用於交換機到服務器的連接,而40G用於交換機之間的互連。對於部署新網絡的用戶而言,可靈活選擇,這主要取決於業務量。對於計劃將網絡升級到100G或者更高速率的用戶而言,可以考慮通過部署25G來實現網絡升級。
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