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25G以太网 VS 40G以太网

随着40G网络的普及,40G光模块近几年内在光通信市场“大行其道”,受到了广大网络运营商的欢迎。但是,随着100G以太网标准的迅速出台,行业内逐渐出现了另外一种声音:25G光模块更能满足未来网络升级的需求,40G光模块将命不久矣。

随着40G网络的普及,40G光模块近几年内在光通信市场“大行其道”,受到了广大网络运营商的欢迎。但是,随着100G以太网标准的迅速出台,行业内逐渐出现了另外一种声音:25G光模块更能满足未来网络升级的需求,40G光模块将命不久矣。原因何在?本教程将对25G以太网和40G以太网进行对比。

40G以太网概览

40G以太网是由IEEE802.3ba工作组制定的一种以太网标准,支持每秒40G的以太网帧传送,同时确立了通过主干网络、铜缆布线、多模光缆和单模光缆通信的物理层规范。40G以太网标准的正式开发始于2008年1月,2010年6月正式获得批准。

IEEE 802.3指定的40G以太网接口标准

物理层 接口标准
优化背板 40GBASE-KR4
7m双轴铜缆 40GBASE-CR4
30m八类双绞线 40GBASE-T
100m OM3多模光纤 40GBASE-SR4
125m OM4多模光纤
2km单模光纤,串行 40GBASE-FR
10km单模光纤 40GBASE-LR4
40km单模光纤 40GBASE-ER4

40G以太网网络层的核心是一对经光缆(OM3/OM4光缆)连接的光模块。光模块继而被插入到网络服务器或网络接口卡、交换机等网络设备。

40G以太网的光模块&光缆解决方案

40G光模块的标准封装样式经历了一系列的变革,CFP光模块是第一代40G光模块,它有12个光信号发射通道和12个光信号接收通道,每个通道的传输速率是10Gbps,因此总共可以提供3个40G以太网端口或1个100G以太网端口,支持多模光纤光缆和铜缆应用。拥有高达24个收发通道,我们可以想象CFP光模块的体积是十分庞大的,因此,这种光模块并不能满足日益增长的高密度端口需求。于是,工程师们研发出了CXP光模块,与CFP光模块一样,这种光模块也有24个光信号收发通道,而且支持多模光纤光缆和铜缆应用,但是,其体积要比CFP光模块小得多。现在市场上最为常见的40G光模块是QSFP光模块,它的体积和CXP光模块类似,但是只有4个光信号发射通道和4个光信号接收通道,可以支持单模光纤光缆、多模光纤光缆和铜缆应用。

光缆布线和铜缆布线都能用在40G以太网中,需要注意的是,光缆布线的传输距离要比铜缆布线的传输距离远得多。对于数据中心的40G以太网布线,使用OM3/OM4光缆是一种更受推崇的布线解决方案,这是因为这种布线方式比铜缆布线解决方案配置更灵活、比单模光纤光缆解决方案的成本更低。此外,40G以太网布线中的常见连接器是MPO/MTP连接器(传统网络布线的常见连接器是双工LC连接器),这是因为802.3ba标准规定多模光模块应和MPO/MTP连接器一起使用,从而通过多个并行光纤通道传输数据。

 

25G以太网概览

25G以太网是IEEE 802.3工作组于2014年7月提出的以太网标准,旨在用于数据中心以太网服务器间和交换机间的互连。25G以太网标准预计将在2016年6月修订完成。

IEEE 802.3指定的25G以太网接口标准

物理层 接口标准
多模光纤 25GBASE-SR
高速线缆(铜缆) 25GBASE-CR
高速线缆(铜缆) 25GBASE-CR-S
电子背板 25GBASE-KR
电子背板 25GBASE-KR-S
双绞线 25GBASE-T

25G以太网的光模块&光缆解决方案

适合25G以太网的光模块主要有两种封装样式:SFP28(1×25 Gbps)和QSFP28(4×25 Gbps)。

25GBASE-SR SFP28光模块是一种工作波长为850nm的25G光模块,与其他光模块不同的是,这种光模块内部的发射器是垂直腔面发射激光器(VCSEL,Vertical Cavity Surface Emitting Laser),因此需要和50/125µm的OM3/OM4多模光纤一起使用。25GBASE-SR SFP28光模块和OM3多模光纤一起使用的传输距离是70m、和OM4多模光纤一起使用的传输距离是100m。对于数据中心内交换机的互连应用,使用SFP28高速线缆是一种更为常见和节省成本的解决方案。此外,QSFP28转4xSFP28高速线缆是100G交换机和25G交换机短距离连接的理想解决方案。

25G以太网 VS 40G以太网

事实证明,与40G以太网相比,25G以太网似乎更加适合云数据中心和网络规模级数据中心应用,而且成本更低。这是因为25G以太网可以重复使用10G和100G以太网的组件,有助于网络运营商更便捷地扩建其数据中心。

40G以太网部署 VS 25G以太网部署

40G以太网部署 VS 25G以太网部署
端口速度 通道速率(Gb/s) 各端口的通道数 可用的端口 总带宽(Gb/s)
10GbE 10 1 128 1280
25GbE 25 1 128 3200
40GbE 10 4 32 1280
100GbE 25 4 32 3200

25G以太网相较于40G以太网的优势

1.最佳输入/输出(I/O)性能和光纤容量;

2.是10G以太网性能的2.5倍;

3.端口密度更高、功耗更低,更加节省成本;

4.所需的ToR交换机和线缆数量更少;

5.与100G以太网标准相符相成。

结束语

到目前为止,25G以太网在行业内的呼声越来越高,但是,40G以太网和40G光模块真的会因此而退出历史舞台吗?世界瞬息万变,我们并不能对此给出准确的答案,但是,可以肯定的是,未来的网络必然朝着高速率、高带宽和高密度的方向发展。

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