https://img-en.fs.com/community/uploads/post/201912/13/22-40g-ethernet-overview-8.jpg

Рассмотрение на 40G Ethernet

108
https://img-en.fs.com/community/uploads/author/202003/25/1-20-10.jpg

Sheldon

Опубликовано 13 декабрь 2019 г.
2020-12-01 05:40:58
282

"Чем выше пропускная способность, тем лучше" всегда было желание предприятий и частных лиц. По-видимому, 10 Gigabit Ethernet сеть больше не может удовлетворить взрывоопасные сетевые приложения. При такой тенденции, 40G Ethernet и 100G Ethernet почти пришли одновременно. Поскольку рынок 100G все еще заполнен неопределенностями, 40G Ethernet лучше подходит для большинства корпоративных сетей в качестве обновленного решения для устаревших сетей 10G. В этом посте мы подробнее рассмотрим сеть 40GbE, чтобы обьяснить ее развитие и плодотворные результаты.

Обзор 40G Ethernet

В 2007 году 40G Ethernet (40GbE) впервые предложили как проект для высокоскоростного Ethernet от IEEE 802.3ba Task Force. Позже в 2010 году 40G Ethernet был официально утвержден в качестве стандарта IEEE 802.3ba. Стандарт позволяет передавать кадры Ethernet со скоростью 40 Гбит/с. В то же время он решает спецификации физического уровня для телекоммуникации через объединительные платы, медных СКС, многомодового волокна и одномодового волокна. С развитием 40G Ethernet появилось много новых стандартов, дополняющих стандарт 802.3ba, таких как стандарты 802.3bg-2011, 802.3bj-2014 и 802.3bm-2015. В следующей таблице перечислены подробности спецификации основных доступных стандартов IEEE, относящихся к 40GbE для рекомендации.

Стандарт IEEE Дата Описание
802.3ba 2010-06 40 Гбит/с на 1 м объединительной панели и до 10 м медного кабеля, 100 м MMF и 10 км SMF
802.3bg 2011-03 Обеспечение PMD 40 Гбит/с, который оптически совместим с существующими перевозчиком SMF 40 Гбит/с клиентских интерфейсов (OTU3/STM-256/OC-768/40G POS)
802.3bm 2015-02 40G Ethernet для оптоволокна
802.3bq 2016-06 40GBASE-T для 4-парных сбалансированных витых пар с 2 разъемами на расстоянии 30м

Придложения на основе 40G Ethernet

Применение 40 Gigabit Ethernet на сетевом уровне, он обычно включает пару QSFP+ модулей, приключенных кабелем, например, оптические патч-корды OM4 или OM3. В свою очередь 40G модули подключаются либо к сетевым серверам, либо к различным компонентам, таким как коммутаторы 40Gb. Среди всех приложений 40G, 40GbE кабели, 40GbE модули и 40GbE коммутаторы считаются наилучше тремя ведущими сетевыми приложениями на основе 40G Ethernet.

40G Патч-корды

В настоящее время 40G патч-корды состоят из 40G Ethernet сетевых патч-кордов и QSFP+ оптических патч-кордов. Когда речь идет о медной сети 40GbE, многие корпоративные пользователи часто отвергают ее из-за более высокой стоимости и меньшей масштабируемости, чем медная сеть 10 GbE. Теперь только медный кабель Cat8 может использоваться для поддержки сети 40GBASE-T. Что касается оптической сети 40G, выбор для 40G оптических патч-кордов разнообразен. Существует 40G оптические breakout кабели (например MTP-LC harness кабели), trunk кабели (например MPO trunk кабели), и оптические патч-корды (OM3/OM4/SMF). В большинстве примеров эти кабели смешанно используются корпоративными пользователями для реализации передачи данных 40G-to-40G или даже миграции 10G-to-40G.

40G Оптические Модули

Наряду со 40GbE связанными стандартами, разработанными IEEE и MSA (Multi-source Agreement), на рынке существует два основных типа модулей 40GbE: QSFP+ (Quad Small Form-Factor Pluggable Plus) модуль и CFP (C Form-Factor Pluggable) модуль. QSFP+ модуль может предлагать четыре полосы передачи и приема для поддержки приложений 40G Ethernet для многомодового волокна и одномодового волокна. Хотя модуль CFP имеет больший размер, чем QSFP+ модуль, он часто используется в сети Ethernet 100G, но также поддерживает 40GbE. Оба типа модулей имеют множество различных типов интерфейсов. С развитием сети, 40G модуль постоянно появляются с новыми интерфейсами и стандартами. Здесь мы перечисляем их основные типы интерфейса для вашей информации. Чтобы получить более подробную информацию о QSFP+ и CFP модулях и их типах интерфейса, вы можете перейти к следующей статье: 40G Оптический Модуль: Модуль QSFP+ и Модуль CFP.

Интерфейс Стандарт Разъем Модуль Длина волны Макс. расстояние
40GBASE-CR4 (DAC) 802.3ba QSFP+ QSFP+ N/A 10 m (twisted-pair copper cable)
40GBASE-SR4 MTP/MPO CFP/QSFP+ 850 nm 300 m (OM3) 400 m (OM4)
40GBASE-eSR4 proprietary (non IEEE) QSFP+
40GBASE-SR-BiDi LC 832-918 nm 100 m (OM3) 150 m (OM4)
40GBASE-LR4 802.3ba CFP/QSFP+ 1310 nm 10 km (SMF)
40GBASE-ER4 802.3bm QSFP+ 40 km (SMF)
40GBASE-LX4/LM4 proprietary (non IEEE) 150 m (OM3/OM4) 2 km (SMF)
40GBASE-PLR4 MTP/MPO 10 km (SMF)

Традиционно, решение по объединению 40G модулей и 40G патч-кордов для достижения доставки 40G обычно используется из-за его гибкости. Тем не менее, в соответствии с тенденцией к более высокой скорости сети, высокоплотная сеть показывает свои предпочтения для 40G DAC (Direct Attach Cabl) и 40G AOC (Active Optical Cable), которые предварительно подключены к QSFP+ модулю на одном или обоих концах. Специально для тех пользователей в ЦОД, передача на короткие расстояния занимает основную часть сетевого подключения в центре обработки данных. 40G DAC и 40G AOC стабильны и экономичны, что также позволяет реализовать передачу 40G или 4x10G с низким энергопотреблением и простым обслуживанием.

40G Ethernet коммутаторы

Хотя сеть 10G, прогнозируемая большинством ИТ-экспертов, еще долго будет доминировать на рынке Ethernet, миграция к 40G или даже более высокоскоростную скорость Ethernet сети предназначена для корпоративных пользователей, чтобы оставаться конкурентоспособными перед другими. Учитывая тот факт, что большинство пользователей все еще используют сеть 1G или 10G, коммутатор становится популяным, поскольку он может работать на нескольких скоростях. Поэтому многие поставщики коммутаторов предлагают многоскоростные коммутаторы, которые могут обрабатывать скорости 10/25/40/100GbE для одновременно удовлетворения текущих и будущих потребностей пользователей. Таким образом, 40G Ethernet коммутатор обычно поставляется с несколькими гибридными портами SFP+, SFP28, QSFP+ и QSFP28. Они обычно используются в приложениях ЦОД в качестве коммутаторов уровня ядра или уровня Spine/агрегации.

Вывод

Несмотря на то, что 40G Ethernet находится в восходящем тренде, путь к сети Ethernet следующего поколения (25G/40G/100G) все еще остается горячим спором. Независимо от того, какое решение выживает, оно используется для лучшей сети. Тем подходящий, чем лучший.