以太網(wǎng)絡標準將朝400G邁出第一步
51CTO 發(fā)表于：13年05月29日 10:29 [轉載] 51CTO
有一群工程師們將于下個月齊聚加拿大，開始訂定可將數(shù)據(jù)傳輸速率提升至400Gbps 的以太網(wǎng)絡標準;根據(jù) IEEE 旗下新成立的 400G 以太網(wǎng)絡標準組織代理主席John D' Ambrosia表示，這項工作預期將花費4年時間，而且將面臨不少障礙。
包括Facebook 等大型數(shù)據(jù)中心營運商早在2009年就呼吁訂定Terabit等級的以太網(wǎng)絡，以因應激增的網(wǎng)絡流量;但工程師們卻推辭了這個請求，表示該種技術的成本還太高──同時開始招兵買馬籌備400G以太網(wǎng)絡標準工作。
D' Ambrosia指出，在個別線路(lane)采用串行/解串器(serdes)達到25G速率的以太網(wǎng)絡產(chǎn)品才剛問世，而具備16條線路以上的產(chǎn)品價格非常昂貴：“如何以適當?shù)某杀緛泶蛟煨聵藴�，并讓產(chǎn)品的每位成本持續(xù)下降，是一個大問題。”
圖1 25G以太網(wǎng)絡產(chǎn)品才剛起步，而10G產(chǎn)品則是在過去十年來茁壯成長
以太網(wǎng)絡用戶族群中有越來越多的營運商、各種產(chǎn)業(yè)以及大型數(shù)據(jù)中心業(yè)者，需要不同距離的連結，以及不同種類的服務器、機架與機箱;D' Ambrosia表示：“人們正在打造的使用情境已經(jīng)改變。”
他指出，有鑒于選項的廣泛，400G以太網(wǎng)絡標準組織一開始得聚焦于最迫切的需求：“實際情況是我們最終還是會照顧到所有的需求，也許不一定是在這個計劃里面;但我們還是得先同時考慮所有狀況，才能訂定出具彈性且可擴展的方案。”
圖2 通常結合16條快速線路的產(chǎn)品價格最高
D' Ambrosia呼吁產(chǎn)業(yè)界能共襄盛舉參與標準訂定：“這一定與你有關──那些決定并不是由IEEE來做成，而是由你在IEEE組織內做決定。
圖3 400G以太網(wǎng)絡有那些技術選項?
“當你想縮減訊號數(shù)量以提升產(chǎn)品密度，卻帶來速度與調變方面的挑戰(zhàn);”D' Ambrosia指出，光纖或是Lambda、Symbol等不同技術選項，都可能是新標準將納入的;在調變架構方面，NRZ、PAM以及新型態(tài)的前向糾錯(forward error correction)也會在考慮范圍之內。
新標準組織也需要決定如何支持光學傳輸網(wǎng)絡(optical transport networks)、節(jié)能以太網(wǎng)絡(Energy Efficient Ethernet)，以及在維持低延遲的同時達到數(shù)據(jù)速率自動協(xié)商(auto-negotation)。
圖4 隨著以太網(wǎng)絡速度增加，可支持的實際距離卻開始縮水
隨著以太網(wǎng)絡速度增加，可支持的實際距離卻開始縮水;為此D' Ambrosia的問題是，如果不能讓以太網(wǎng)絡技術達到有用的范圍，又何必要費事去訂定標準?
市場對于不同傳輸距離的以太網(wǎng)絡各有需求，并有更多新的需求誕生;甚至只在一個數(shù)據(jù)中心里面。舉例來說，目前有為數(shù)據(jù)中心應用推動500公尺傳輸距離的100G以太網(wǎng)絡規(guī)格，因為在數(shù)據(jù)中心內的傳輸距離涵蓋150公尺到10公里長。
D' Ambrosia指出，平行光纖網(wǎng)絡(Parallel fibres)可以因應部分需求，支持300公尺至2公尺距離的單模光纖(single-mode fibre)也將會是關鍵議題。
圖5 對各種傳輸距離之以太網(wǎng)絡的不同需求
硅光子技術氣侯未成?
此外D' Ambrosia也表示：“大家很喜歡討論硅光子(silicon photonics)技術未來將如何拯救世界…但你真的想過有一天銅線會消失嗎?”他指出：“那不會發(fā)生的，我預期我們會在5月份的第一次會議上看到400G銅線標準的提案。”
D' Ambrosia認為，電-光轉換技術的演進會是新一代400G以太網(wǎng)絡產(chǎn)品的催化劑：“光電整合(Photonic integration)會扮演要角，這是IC布線工程師的任務，光電整合IC總有一天會問世。”他特別歡迎硅光子技術支持者來參加標準訂定會議，不要再繼續(xù)抱怨他們的研究成果。
圖6 光電整合技術的未來?
預期在40G、100G以及未來的400G產(chǎn)品，將會有全新型態(tài)的鏈接端口配置：“我們會考慮這個有趣的問題，同時考慮讓所有的技術與速度并存──我們將得將這些議題都放在一起討論。”D' Ambrosia表示。
圖7 對不同傳輸速率的支援
身為因應未來帶寬需求新標準組織的主席，D' Ambrosia深知眾多終端使用者對帶寬的迫切需求，他強調：“在某些方面，技術得跟上需求速度。”例如去年的倫敦奧運就達到了Terabit等級的帶寬需求;還有一家德國網(wǎng)絡業(yè)者表示他們使用的網(wǎng)絡帶寬已經(jīng)達到2.5TB。
圖8 IEEE 802.3以太網(wǎng)絡標準藍圖
“我沒聽過有誰說想走慢一點…雖然我有的時候會這樣想。”D' Ambrosia開玩笑地說：“當我們展開100G以太網(wǎng)絡標準訂定時，iPhone都還沒誕生，F(xiàn)acebook的使用者也只有1，200萬人──但現(xiàn)在已經(jīng)是幾十億了!”
