25G Ethernet vs 40G Ethernet: come scegliere?

Al momento, 10G-25G-100G e 10G-40G-100G sono due modi comuni per aggiornare la rete a 100G. La chiave per aggiornare la rete è l'implementazione di 25G e 40G. Allora qual è la differenza tra i due? Scegliete 25G Ethernet o 40G Ethernet per l'implementazione della rete?

25G Ethernet VS 40G Ethernet: qual è la differenza GG?

Lo standard 25G Ethernet (IEEE 802.3by) è stato emesso da IEEE e IEEE-SA nel 2014, che compensa la bassa larghezza di banda di 10G Ethernet e il costo elevato di 40G Ethernet. 25G Ethernet adotta la tecnologia a livello fisico a canale singolo da 25 Gb / s, che può realizzare una trasmissione a 100 G sulla base di quattro canali in fibra da 25 Gbps. Poiché il pacchetto SFP28 è sviluppato sulla base del pacchetto SFP + e le loro dimensioni sono simili, la porta 25G SFP28 può essere compatibile con la porta 10G SFP +, ma la larghezza di banda del modulo ottico 25G SFP28 è 2,5 volte quella del modulo ottico 10G SFP +. Rispetto a 40G Ethernet, 25G Ethernet presenta notevoli vantaggi in termini di prestazioni, che possono fornire una maggiore densità di porte e un minore costo della larghezza di banda. Negli ultimi anni, i prodotti 25G (come switch 25G, modulo ottico, DAC, AOC, ecc.) Sono stati ampiamente utilizzati nel data center cloud e nella rete 5G.

25G Ethernet rende la strada verso 100G più agevole. 25Gbe utilizza quattro fibre ottiche e cavi in ​​rame accoppiati in parallelo per ottenere una velocità di trasmissione Ethernet di 100 G attraverso quattro canali da 25 Gbit / s, che è più conveniente e con un consumo energetico inferiore.

Lo schema 25G ha i vantaggi di migliorare l'efficienza di elaborazione e archiviazione, fornendo una maggiore larghezza di banda e una connessione più veloce e può eseguire due canali 25G per raggiungere 50G o eseguire quattro canali per raggiungere 100G. Durante il transito alla rete di prossima generazione, le sue spese di capitale e operative dovrebbero essere relativamente equilibrate. Inoltre, 25Gbe è retrocompatibile e può comunicare con 10G, quindi può ancora funzionare con i dispositivi di rete esistenti dopo aver aggiunto un nuovo server.

Modulo ottico di 25G Ethernet& amp; soluzione con cavo ottico

Esistono due tipi di moduli ottici adatti per 25G Ethernet: sfp28 (1 × 25 Gbps) e QSFP28 (4 × 25 Gbps).

Il modulo ottico 25Gbase-sr sfp28 è una sorta di modulo ottico 25G con lunghezza d'onda di lavoro di 850 nm. A differenza degli altri moduli ottici, il trasmettitore all'interno di questo modulo ottico è VCSEL, quindi deve essere utilizzato insieme alla fibra multimodale OM3 / OM4 da 50/125 μm. La distanza di trasmissione del modulo ottico sfp28 da 25 Gbase-sr utilizzato con la fibra multimodale OM3 è di 70 m, mentre quella utilizzata con la fibra multimodale OM4 è di 100 m. Per l'applicazione di interconnessione di switch nel data center, l'utilizzo del cavo sfp28 ad alta velocità è una soluzione più comune ed economica. Inoltre, il cavo ad alta velocità da QSFP28 a 4xsfp28 è una soluzione ideale per il collegamento a breve distanza tra lo switch 100G e lo switch 25G.

Lo standard 40G Ethernet (IEEE 802.3ba) è stato emesso da IEEE nel 2008. È apparso prima dello standard 25G Ethernet ed era l'unico percorso utilizzato principalmente per realizzare la trasmissione 100G in quel momento. Il modulo ottico 40G QSFP + realizza principalmente la trasmissione di dati a 40 Gbps attraverso quattro canali in fibra da 10 Gbps. Con la maturità della tecnologia Ethernet 40G e l'aumento dei fornitori di prodotti 40G sul mercato, il costo dei prodotti 40G (come switch 40G, modulo ottico, DAC, AOC, ecc.) Sta diminuendo. Tuttavia, a causa delle sue ragioni, lo sviluppo di 40G Ethernet non è ottimistico. Ad esempio, nell'aggiornamento della rete 100G, 40G non è conveniente ed efficiente dal punto di vista energetico da utilizzare negli switch Tor (rack top) forniti dai fornitori di cloud.

40G Ethernet è uno standard Ethernet formulato dal gruppo di lavoro ieee802.3ba. Supporta la trasmissione di frame Ethernet 40G al secondo e stabilisce le specifiche del livello fisico per la comunicazione attraverso la rete backbone, il cablaggio del cavo in rame, il cavo ottico multimodale e il cavo ottico monomodale. Il nucleo del livello di rete Ethernet 40G è una coppia di moduli ottici collegati tramite cavi ottici (OM3 / OM4). Il modulo ottico viene quindi inserito nel server di rete o nella scheda di interfaccia di rete, nello switch e in altri dispositivi di rete.

Modulo ottico di 40G Ethernet& amp; soluzione con cavo ottico

Lo stile di confezionamento standard del modulo ottico 40G ha subito una serie di modifiche. Il modulo ottico CFP è la prima generazione di modulo ottico 40G. Dispone di 12 canali di trasmissione del segnale ottico e 12 canali di ricezione del segnale ottico e la velocità di trasmissione di ciascun canale è di 10 Gbps. Pertanto, può fornire tre porte Ethernet 40G o una porta Ethernet 100G in totale, supportando cavi in ​​fibra ottica multimodale e applicazioni con cavi in ​​rame. Con un massimo di 24 canali ricetrasmettitori, possiamo immaginare che il volume del modulo ottico CFP sia molto grande. Pertanto, questo tipo di modulo ottico non può soddisfare la crescente domanda di porte ad alta densità. Di conseguenza, gli ingegneri hanno sviluppato il modulo ottico CXP. Come il modulo ottico CFP, anche questo modulo ottico dispone di 24 canali di trasmissione e ricezione del segnale ottico e supporta cavi in ​​fibra ottica multimodale e applicazioni in rame. Tuttavia, il suo volume è molto più piccolo del modulo ottico CFP. Ora il modulo ottico 40G più comune sul mercato è il modulo ottico QSFP. Il suo volume è simile al modulo ottico CXP, ma ci sono solo quattro canali di trasmissione del segnale ottico e quattro canali di ricezione del segnale ottico, che possono supportare cavi in ​​fibra ottica monomodale, cavi in ​​fibra ottica multimodale e cavi in ​​rame.

Sia il cavo ottico che il cavo in rame possono essere utilizzati in 40G Ethernet. Va notato che la distanza di trasmissione del cavo ottico è molto più lunga di quella del cavo in rame. Il cavo ottico OM3 / OM4 è una soluzione di cablaggio più popolare per il cablaggio Ethernet 40G nei data center, perché è più flessibile della soluzione di cablaggio in rame e ha un costo inferiore rispetto alla soluzione del cavo in fibra ottica monomodale. Inoltre, il connettore comune nel cablaggio Ethernet 40G è il connettore MPO / MTP (il connettore comune nel cablaggio di rete tradizionale è il connettore LC duplex). Questo perché lo standard 802.3ba stabilisce che il modulo ottico multimodale deve essere utilizzato insieme al connettore MPO / MTP per trasmettere i dati attraverso più canali in fibra parallela.

25G VS 40G Ethernet: come scegliere?

Secondo l'introduzione sopra, ci sono differenze tra 25G Ethernet e 40G Ethernet. Per la rete 100G, 25G Ethernet è più facile da implementare. Di fronte alla distribuzione della rete, dovremmo scegliere 25G Ethernet o 40G Ethernet? Si possono considerare i seguenti tre aspetti:

1. Applicazione

25G viene utilizzato principalmente per l'accesso da tor switch a server e aggiornamento di rete 100G o anche più veloce. Il 40G viene utilizzato principalmente per la connessione tra switch nel data center per aiutare a rompere il collo di bottiglia della connessione tra switch di accesso e switch di distribuzione. Se il 25G può essere ampiamente utilizzato nell'interconnessione degli switch, promuoverà l'ulteriore sviluppo di 25G Ethernet. Allo stesso tempo, con l'arrivo della rete 5G, la domanda di trasmissione in avanti 5G per il modulo ottico 25G WDM renderà 25G Ethernet inaugurando un nuovo picco di sviluppo. Per 40G, poiché la sua efficienza è superiore a 10G e il costo è inferiore a 100G, è ancora la scelta migliore per una larghezza di banda elevata.

2. Interruttore

La compatibilità degli switch e la densità delle porte sono i fattori da considerare nella selezione. Innanzitutto, per la compatibilità dello switch, la compatibilità dello switch 25G e dello switch 40G dipende dal fornitore e la compatibilità di 25G Ethernet è superiore a quella di 40G Ethernet. In secondo luogo, per la densità di porte dello switch, 25G Ethernet adotta la tecnologia SerDes a canale singolo, che è la stessa dell'Ethernet 25G con quattro canali da 10 Gbps.

3. Cablaggio

Per 10G-25G, il DAC / AOC 25G SFP28 può essere utilizzato direttamente per l'interconnessione di interruttori a breve distanza; per la trasmissione a lunga distanza, vengono generalmente utilizzati il ​​modulo ottico SFP28 e il jumper LC, tra i quali il jumper LC può utilizzare direttamente il jumper LC utilizzato nella rete 10G originale, risparmiando efficacemente il costo del cablaggio. Per 10G-40G, 40G QSFP + DAC / AOC può essere utilizzato direttamente per l'interconnessione di interruttori a breve distanza.

Vantaggi di 25G Ethernet su 40G Ethernet

1. Prestazioni I / O ottimali e capacità in fibra ottica;

2. 2,5 volte le prestazioni di 10G Ethernet;

3. Maggiore densità di porte, minore consumo energetico e maggiore risparmio sui costi;

4. Sono necessari meno interruttori e cavi tor;

5. È coerente con lo standard Ethernet 100G.

Rispetto a 40G Ethernet, 25G Ethernet sembra essere più adatto per data center cloud e applicazioni per data center su scala di rete a costi inferiori. Questo perché 25G Ethernet può riutilizzare i componenti di 10G e 100G Ethernet, il che aiuta gli operatori di rete a espandere i loro data center più facilmente. La futura rete è destinata a svilupparsi nella direzione di alta velocità, elevata larghezza di banda e alta densità.

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