Tecnologia 25G vs. 50G vs. 100G

Na última década, as tecnologias 10G e 40G dominaram o mercado Ethernet. No entanto, com a demanda do usuário por alta largura de banda e a crescente necessidade de aplicações especiais, as tecnologias 25G/50G/100G têm atraído cada vez mais a atenção dos usuários. Eles se destacam gradativamente na implantação de rede, fornecendo caminhos eficazes para altas taxas. Apresentaremos as tecnologias 25G/50G/100G e seus relacionamentos abaixo.

Tecnologia 25G

O padrão Ethernet 25G foi lançado pelo IEEE em 2016 para servidores em data centers em nuvem, alguns anos depois do padrão Ethernet 10G/40G/100G.

A principal vantagem do 25G é o uso da tecnologia SerDes, que é uma tecnologia de comunicação serial de multiplexação por divisão de tempo (TDM) e ponto a ponto (P2P). Ele pode fazer uso total da capacidade do canal do meio de transmissão e minimizar o número necessário de canais de transmissão e pinos do dispositivo, aumentando assim a taxa de transmissão do sinal e reduzindo bastante o custo de comunicação.

Tecnologias 20G/50G/100G

Atualmente, a maioria dos componentes usados ​​em switches rodam SerDes com clock de cerca de 10Ghz, fornecendo taxas de transferência de 10Gbps entre os diferentes componentes. Devido ao rápido desenvolvimento da tecnologia SerDes nos últimos anos, o SerDes com clock de 25Ghz tornou-se uma das opções economicamente viáveis, o que levou a diferenças de custo e benefício entre 10G, 40G e 25G.

• 10G versus 25G: para o mesmo canal SerDes, 25G fornece throughput 2.5 vezes maior que o de 10G. Quando a rede 10G é atualizada para 25G, uma vez que o transceptor óptico 25G SFP28 pode usar o jumper LC usado na fiação da rede 10G, não há necessidade de religação, para que possa efetivamente economizar custos.
• 40G VS 25G: a tecnologia 40G usa Fibre Channels de 4*10Gbps (SerDes com uma taxa de clock de 12.5Ghz), enquanto a tecnologia 25G usa SerDes de canal único, portanto, 25G pode fornecer maior densidade de porta. Ao mesmo tempo, uma vez que a maioria Transceptores ópticos 40G QSFP+ no mercado precisam ser usados ​​com jumpers MTP/MPO, a tecnologia 40G inevitavelmente aumentará os custos dos cabos.

Tecnologia 25G versus tecnologia 40G

Tecnologia 50G

Com a maturidade da tecnologia 25G e os requisitos dos usuários por taxas mais altas, a indústria tem grandes expectativas para a tecnologia 50G. Em 2018, o IEEE lançou o padrão Ethernet 50G com a mesma arquitetura do padrão Ethernet 400G/200G. O padrão usa a tecnologia PAM4, que se torna a próxima solução para conexão de alta velocidade de servidores e data centers, pois pode melhorar efetivamente a eficiência da utilização da largura de banda.

Como o 50G pode reutilizar os componentes do 25G em redes 100G existentes, ele pode efetivamente reduzir os custos. Ao mesmo tempo, 50G custa metade do custo de 40G, mas seu desempenho é melhorado em 25%.

Servidores 100G ToR a 50G

Como a tecnologia PAM4 mapeia pares de bits em um único símbolo, a taxa de transmissão total por canal de 50 Gbit/s é de 26.5625 Gbaud. O PAM50 de 4 Gbaud pode fornecer uma taxa de transmissão de 100 G através de uma arquitetura de 1 * 2 * 50 Gbaud (apenas um laser é necessário), o que significa que a taxa de transmissão pode ser aumentada de 10 Gbps para 100 Gbps usando um laser, um aumento total de dez vezes.

Em comparação com a tecnologia NRZ inicial, a tecnologia PAM4 pode fornecer maior eficiência de transmissão a um custo menor, por isso é amplamente utilizada na interconexão de sinais de alta velocidade.

Módulo óptico 50G

Tecnologia 100G

O 100G Ethernet foi lançado oficialmente em 2010. Grandes mudanças foram feitas no padrão posteriormente para atender às necessidades de alta velocidade, longa distância e alguns cenários especiais. Tecnologia 100G está substituindo gradualmente o 40G devido à otimização contínua dos padrões, a unificação das soluções técnicas, o desenvolvimento da cadeia da indústria e as taxas de transmissão mais altas e distâncias de transmissão mais longas (usando tecnologia DWDM), etc.

Tecnologia 100G versus tecnologia 40G

A tecnologia 100G DWDM pode realizar transmissão de sinal de alta capacidade de longa distância em um único comprimento de onda, especialmente para comunicação óptica de alta velocidade. Entre eles, o 100G DWDM QSFP28 O módulo óptico é especialmente adequado para rede de área metropolitana de 100 G (MAN) ou interconexão de data center (DCI) até 80 quilômetros ou links ultralongos com distâncias de transmissão superiores a 1000 quilômetros. Atualmente, a tecnologia super 100G DWDM também foi comercializada em cenários DCI.

Além disso, no caso de redes multitaxa e multiprotocolo (como protocolos e taxas Ethernet 10G/40G/100G), o uso da tecnologia 100G e além de 100G DWDM muxponders pode evitar efetivamente o redesenho e o planejamento da arquitetura de rede . Eles podem compor diretamente sinais de diferentes protocolos e taxas em um único comprimento de onda de até 100G/200G/400G para transmissão, fornecendo uma solução flexível e econômica.

Muxponder 100G DWDM

Qual é a relação entre 25G/50G/100G?

Antes do surgimento de 25G e 50G, as atualizações de rede 100G eram implementadas através do método 10G-40G-100G, mas esse método é ineficiente e caro. Agora 25G/50G/100G é amplamente utilizado em data centers em nuvem. Se os três forem combinados, uma atualização de rede 10G-25G-50G-100G pode ser alcançada com sucesso.

Comparado com a abordagem 10G-40G-100G, 25G é a solução mais econômica para atualizar para 100G. Se 25G for adotado para uma atualização de rede de 100G, a arquitetura de lombada e folha pode ser usada por meio de canais SerDes 4*25G ou 2*50G para alcançá-lo. Dessa forma, o 25G pode obter atualizações de rede com sua compatibilidade com base na infraestrutura de cabeamento existente, que pode fornecer maior eficiência e desempenho de transmissão, economizando despesas de capital (CAPEX) e despesas operacionais (OPEX).

Em suma, o caminho de atualização da rede 25G-50G-100G pode reduzir o custo da largura de banda da unidade fazendo uso total da função de porta do switch enquanto estabelece as bases para atualizações de rede 200G e 400G.

Tecnologia 25G para atualização de rede 100G

Conclusão

Pode-se ver acima que 25G/50G/100G pode atender bem as necessidades do mercado e liderar a tendência da indústria. Comparado com o anterior 10G/40G, a tecnologia 25G/50G/100G adota tecnologia avançada e tem certas vantagens em custo e desempenho. É, sem dúvida, a solução mais econômica no momento.

Como diz o ditado, se houver demanda, haverá desenvolvimento. A tecnologia Ethernet continuará a se desenvolver sob os requisitos de rede mais elevados. Vamos esperar e ver o que vai acontecer no futuro.