800G以太網強勢來襲：你準備好了嗎？

隨着400G光模組的投入使用，數據中心的互連也逐漸向800G以太網發展。近日，在聖地亞哥召開的2020 OFC大會上，重點討論了800G以太網、800G技術和適用於800G網絡的光纖跳線，這使得800G以太網成為繼400G網絡之後的又一大熱點。但是，800G以太網正處於測試和完善階段，其大規模的部署還有很長一段路要走。

800G以太網和光模組標準

與200G、400G以太網相比，800G以太網是全新的技術，目前，已有多個工作組提出來800G以太網的規範，下面將詳細講述這些規範。

800GBASE-R 將重新採用400G以太網技術 儘可能地節約成本

目前，IEEE（電氣和電子工程師協會）還沒有制定800G以太網的標準，但25G以太網聯盟（現更名為以太網技術聯盟（ETC））已經在2020年4月制定了用於800G以太網的800GBASE-R規範。ETC宣稱該規範儘可能地利用400GbE的標準來建立一個800GbE MAC（媒體訪問控制）和PCS（物理編碼子層）規範，並降低用戶可以在以太網端口上實現多速率的成本。800GBASE-R規範採用的仍然是400G以太網中現有的106.25G通道，目的是將PCS的總通道數增加一倍（也就是從4條增加到8條）。從字面上看像是一個非常簡單的概念變化，但是要想以這種方式將新增的通道綁在一起，是需要大量的人力、物力和財力的。

800G Pluggable MSA組織定義了800G-SR8和FR4光模組的應用場景

800GBASE-R規範定義了800G網絡的基礎層，它有望再次實現性能的翻倍以滿足數據中心的需求。除了網絡的基礎層，800G Pluggable MSA小組於2019年9月發布了針對數據中心應用的基於PAM-4調製技術的800Gbps以太網傳輸規範。

• 800G SR8：一種適用於短距離傳輸應用且具有成本效益的8x100G模塊，在單模光纖上可以傳輸60-100米。

• 800G FR4：4x200G光模組，需要支持新的FEC功能。

此外，該規範還可能採用可插拔光模組以及QSFP112-DD和OSFP32的封裝類型，並認為可插拔的光模組仍然是800G數據中心與運營商的理想選擇。

QSFP-DD800 MSA工作組制定了800G光模組的硬件規範

由Cisco、Broadcom、Juniper、Intel等組成的光模組MSA工作組也認為可插拔的光模組是數據中心互連的理想選擇。該工作組近期制定了第一個800G QDFP雙重密度可插拔光模組的標準，定義了800G光模組的尺寸——QSFP-DD800。據悉，該款光模組可以支持8個高速通道，每個通道的速率都為100G/s，並且可以與QSFP-DD、QSFP+、QSFP28、QSFP56等光模組兼容，為網絡運營商在800G以太網部署中提供巨大的便利與優勢。

800G光模組和技術的發展現狀

雖然目前已經制定了800G以太網和光模組的規範，但很可能以後還需要根據實際應用情況來進行修改或完善（這種情況不會影響光模組在數據中心互連的高速發展）。其中大批的低成本光纖光纜的出現也是促進帶寬變革的另一因素。當網絡速度達到800Gbps以上時，可插拔的光學器件將會出現密度不夠和功率過載等問題。當出現這種情況時，可能需要像共封裝光學元件（CPO）這樣的技術來解決這類問題。

但是目前，網絡既要向更高速率發展又要保持更高的性能，這對光學器件來說無疑不是一個巨大的挑戰；同時由於結構複雜，800G可插拔光模組不會迅速生產並投入“客戶側”使用。800G Pluggable MSA工作組宣稱他們已經在做800G光模組的樣品，預計將在2021年完成第一批光模組樣品的製作。而近日Inphi表示他們正在對新型Spica 800G 7nm PAM4 DSP進行採樣，據稱這是業界為數不多的800Gbit/s(或8x100Gbit/s) PAM4 DSP，能夠使800G光模組支持QSFP-DD800或OSFP的封裝尺寸。

不過，對於 "線路端 "的800G網絡來說，800G光學器件對於知名品牌網絡運營商來說並不陌生，而其主要功能已經在 "線卡 "（複雜的電子線路板，光通信廠商可以在線卡上開發自己的網絡解決方案，與其他廠商的線卡沒有兼容性和互操作性）上實現。例如，Ciena推出了WaveLogic 5 Extreme (WL5e)，能在單波長上實現800 Gbit/s的數據傳輸，傳輸距離長達200公里，使用該產品可以首次達到單跨數據中心互連（DCI）應用所需的800G，地區距離所需的600G，以及長途和跨洋應用所需的最小400G。同時華為也推出了800G可調超高速光模組，作為5G網絡大帶寬的有力保障，助力運營商5G商業成功，可支持200G-800G速率靈活調節，幫助用戶適配多種應用場景，並實現面向未來10年的平滑演進。

但不管是WL5e還是華為的800G光模組，如果用戶需要使用800G光模組來進行骨幹網、城域網、數據中心互連的傳輸，都需要搭配組合使用，而這樣搭配使用的成本肯定會高於目前的100G、200G和400G網絡。了解更多關於800G QSFP-DD光模組，請參閱：800G QSFP-DD光模組：探索數字時代網絡的廣闊前景。

800G光模組還有多久到來？

雲計算和數據中心流量和帶寬的不斷增長，不僅給800G光模組帶來了巨大的需求，也對交換機和路由器的交換能力提出了更高的要求。隨着400GbE一代準備在市場上推出，800G可插拔模塊已準備就緒。將利用這一新的生態系統，為下一代25.6T和51.2T交換機提供更高密度和成本優化的單通道100G和單通道200G互連。