Стандарт 400 Gigabit Ethernet: основные спецификации

Стандарт 400 Gigabit Ethernet: основные спецификации

В декабре 2017 года сообщество Ethernet Alliance сообщило о полной готовности к промышленному использованию и опубликовало стандарт, описывающий протоколы передачи данных 200 Gigabit Ethernet и 400 Gigabit Ethernet.

Новый стандарт IEEE, получивший индекс 802.3bs, предназначен для расширения глобальной технологии Ethernet и описывает параметры управления доступом к среде, физические слои и параметры управления для каналов со скоростью передачи данных 200 Гбит/с и 400 Гбит/с. Рабочая группа была сформирована в 2014 году и предполагала направить усилия на разработку только одного нового высокоскоростного протокола передачи данных 400GE. В ходе работы были рассмотрены многорежимные многомодовые и одномодовые решения, часть из которых позволила описать дополнительный стандарт 200GE, что, в свою очередь, замедлило принятие полного 802.3bs.

Стандарт IEEE 802.3bs представляет собой мост для перехода к сетям следующего поколения. Для сетей 5G технологически необходимы скорости передачи данных порядка 400Гбит/с, а до текущего момента стандартизированных протоколов, обеспечивающих подобную скорость передачи не было. Работа участников альянса была направлена на опережающее создание оборудования и тестирование его межвендорной совместимости, благодаря чему готовые продукты не заставят себя долго ждать, что ускорит распространение и внедрение технологий Ethernet 200Gig и 400Gig.

Итоговый протокол передачи данных 400 Gigabit Ethernet включил в себя 4 спецификации для различных расстояний и сред передачи данных:

  • 400GBASE-SR16 - расстояние передачи данных до 100 метров по многомодовым оптическим волокнам, по 16 для передачи и приема данных, каждый канал передачи данных имеет скорость 25 Гбит/с. Количество волокон может быть уменьшено за счет использования многомодовой технологии SWDM (Shortwave WDM) или многомодовых волокон OM5.
  • 400GBASE-DR4 - расстояние передачи данных до 500 метров по одномодовым волокнам, которых для каждого направления передачи данных используется по 4, соответственно каждый канал состоит из компонентов по 100Гбит/с.
  • 400GBASE-FR8 - достигается расстояние передачи в 2 километра по двум одномодовым волокнам, для организации 400G используется 8 каналов, объединенных по технологии спектрального уплотнения WDM.
  • 400GBASE-LR8 - канал 400GE организуется аналогично протоколу -FR8, однако расстояние передачи данных составляет 10 километров.

Оптические спецификации поддерживают два разработанных электрических интерфейса: 400GAUI-8 на 8 линий и 400GAUI-16 на 16 линий.

Как было замечено ранее, завершение разработок рабочей группы P802.3cd было отложено из-за того, что на нее в 2016 году была возложена ответственность за разработку спецификации для передачи данных по одномодомодовым волокнам на скорости 200 Гбит/с. Обоснование заключалось в том, что одномодовый 200 Gigabit Ethernet в значительной степени может быть основан на спецификациях 400 Gigabit Ethernet, в частности на использовании 50 Гбит/с компонентов с модуляцией PAM4.

В итоге принято 3 спецификации для 200 Gigabit Ethernet:

  • 200GBASE-DR4 - расстояние до 500 метров по 4 волокнам для каждого направления передачи данных.
  • 200GBASE-FR4 - каналы передачи до 2 километров по двум волокнам со спектральным уплотнением 4 каналов по технологии CWDM в каждом направлении.
  • 200GBASE-LR4 - до 10 километров на 4 длинах волн в каждом направлении.

Соответствующие электрические интерфейсы являются "урезанными" интерфейсами 400 Gigabit Ethernet : 200GAUI-4 на 4 линии и 200GAUI-8 на 8 линий.

В связи с завершением работы и публикацией завершенного стандарта Ethernet Alliance уже в 2018 году ожидает увидеть первые коммерческие решения на рынке, тем более его участники вели работу по созданию решений с учетом рекомендаций незавершенного стандарта. На конференции OFC в 2017 году были продемонстрированы каналы связи, организованные по протоколу 400 Gigabit Ethernet, которые показали жизнеспособность и подстегнули интерес к стандарту 802.3bs.

QR cсылка

Ссылка на страницу