Технология 25G, 50G и 100G

За последнее десятилетие на рынке Ethernet доминировали технологии 10G и 40G. Однако в связи с потребностью пользователей в высокой пропускной способности и растущей потребностью в специальных приложениях технологии 25G/50G/100G привлекают все больше и больше внимания пользователей. Они постепенно выделяются в развертывании сети, обеспечивая эффективные пути для высоких скоростей. Ниже мы представим технологии 25G/50G/100G и их взаимосвязь.

технология 25G

Стандарт 25G Ethernet был запущен IEEE в 2016 году для серверов в облачных центрах обработки данных, что на несколько лет позже стандарта 10G/40G/100G Ethernet.

Основным преимуществом 25G является использование технологии SerDes, которая является основной технологией последовательной связи с временным разделением (TDM) и двухточечной (P2P). Он может в полной мере использовать пропускную способность канала среды передачи и минимизировать необходимое количество каналов передачи и выводов устройства, тем самым увеличивая скорость передачи сигнала и значительно снижая стоимость связи.

Технологии 20G/50G/100G

В настоящее время большинство компонентов, используемых в коммутаторах, используют SerDes с тактовой частотой около 10 ГГц, обеспечивая скорость передачи данных между различными компонентами на уровне 10 Гбит/с. Из-за быстрого развития технологии SerDes в последние годы SerDes с тактовой частотой 25Ghz стал одним из экономически выгодных вариантов, что привело к различиям в стоимости и преимуществах между 10G, 40G и 25G.

• 10G ПРОТИВ 25G: для того же канала SerDes 25G обеспечивает пропускную способность в 2.5 раза выше, чем у 10G. Когда сеть 10G модернизируется до 25G, поскольку оптический трансивер 25G SFP28 может использовать перемычку LC, используемую в проводке сети 10G, нет необходимости в повторной проводке, что может эффективно снизить затраты.
• 40G VS 25G: технология 40G использует 4 канала Fibre Channel 10 Гбит/с (SerDes с тактовой частотой 12.5 ГГц), а технология 25G использует одноканальные SerDes, поэтому 25G может обеспечить более высокую плотность портов. В то же время, поскольку большинство Оптические приемопередатчики 40G QSFP+ на рынке необходимо использовать с перемычками MTP/MPO, технология 40G неизбежно увеличит стоимость кабеля.

Технология 25G против технологии 40G

технология 50G

Учитывая зрелость технологии 25G и требования пользователей к более высоким скоростям, отрасль возлагает большие надежды на технологию 50G. В 2018 году IEEE запустила стандарт 50G Ethernet с той же архитектурой, что и у стандарта 400G/200G Ethernet. Стандарт использует технологию PAM4, которая становится следующим решением для высокоскоростного подключения серверов и центров обработки данных, поскольку позволяет эффективно повысить эффективность использования полосы пропускания.

Поскольку 50G может повторно использовать компоненты 25G в существующих сетях 100G, это может эффективно снизить затраты. При этом 50G стоит вдвое дешевле 40G, но его производительность улучшена на 25%.

100G ToR на серверы 50G

Поскольку технология PAM4 отображает пары битов в один символ, общая скорость передачи на канал 50 Гбит/с составляет 26.5625 Гбод. 50Gbaud PAM4 может обеспечить скорость передачи 100G через архитектуру 1*2*50Gbaud (требуется только один лазер), что означает, что скорость передачи может быть увеличена с 10Gbps до 100Gbps с использованием одного лазера, т.е. в десять раз больше.

По сравнению с ранней технологией NRZ технология PAM4 может обеспечить более высокую эффективность передачи при меньших затратах, поэтому она широко используется в высокоскоростном соединении сигналов.

Оптический модуль 50G

технология 100G

100G Ethernet был offофициально выпущен в 2010 году. Позже в стандарт были внесены значительные изменения, чтобы удовлетворить потребности высокоскоростных, междугородних и некоторых особых сценариев. технология 100G постепенно вытесняет 40G из-за постоянной оптимизации стандартов, унификации технических решений, развития отраслевой цепочки, более высоких скоростей передачи и больших расстояний передачи (с использованием технологии DWDM) и т. д.

Технология 100G против технологии 40G

Технология 100G DWDM может реализовать передачу сигнала большой емкости на большие расстояния на одной длине волны, особенно для высокоскоростной оптической связи. Среди них 100 Г ДВДМ КСФП28 оптический модуль особенно подходит для городской сети 100G (MAN) или соединения центра обработки данных (DCI) до 80 километров или сверхдлинных соединений с расстоянием передачи более 1000 километров. В настоящее время технология Super 100G DWDM также коммерциализирована в сценариях DCI.

Кроме того, в случае многоскоростных и многопротокольных сетей (таких как протоколы и скорости 10G/40G/100G Ethernet) использование технологии 100G и мукспондеров DWDM более 100G может эффективно избежать перепроектирования и планирования сетевой архитектуры. . Они могут напрямую объединять сигналы разных протоколов и разных скоростей в одну длину волны до 100G/200G/400G для передачи, обеспечивая гибкое и экономичное решение.

Мукспондер 100G DWDM

Какая связь между 25G/50G/100G?

До появления 25G и 50G модернизация сети 100G осуществлялась по методу 10G-40G-100G, но этот метод неэффективен и дорог. Сейчас 25G/50G/100G широко используются в облачных центрах обработки данных. Если все три объединить вместе, можно успешно выполнить обновление сети 10G-25G-50G-100G.

По сравнению с подходом 10G-40G-100G, 25G является наиболее экономичным решением для обновления до 100G. Если для обновления сети до 25G используется 100G, то для достижения этой цели можно использовать архитектуру Spine-and-Leaf через каналы 4x25G или 2x50G SerDes. Таким образом, 25G может обеспечить модернизацию сети с ее совместимостью на основе существующей кабельной инфраструктуры, которая может обеспечить более высокую эффективность и производительность передачи при одновременном снижении капитальных затрат (CAPEX) и эксплуатационных расходов (OPEX).

В целом, путь обновления сети 25G-50G-100G может снизить удельную стоимость пропускной способности за счет полного использования функции порта коммутатора, закладывая при этом основу для модернизации сети 200G и 400G.

Технология 25G для обновления сети до 100G

Заключение

Из вышеизложенного видно, что 25G/50G/100G вполне могут удовлетворить потребности рынка и возглавить отраслевую тенденцию. По сравнению с более ранними технологиями 10G/40G, технологии 25G/50G/100G используют передовые технологии и имеют определенные преимущества в стоимости и производительности. На сегодняшний день это, несомненно, самое экономичное решение.

Как говорится, если есть спрос, будет и развитие. Технология Ethernet будет продолжать развиваться в соответствии с более высокими требованиями к сети. Давайте подождем и посмотрим, что произойдет в будущем.