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25G/50G/100G技術有什么區(qū)別和聯(lián)系?

jf_uPRfTJDa ? 來源:cn.fs.com ? 作者:cn.fs.com ? 2022-10-27 10:16 ? 次閱讀

在過去十年里,10G和40G技術占據(jù)了以太網(wǎng)市場的大部分。但隨著用戶對高帶寬的需求以及特殊應用的發(fā)展需求,25G/50G/100G技術越來越受用戶關注,它們憑借著能為高速率提供有效路徑,逐漸在網(wǎng)絡部署中脫穎而出。下面我們將著重介紹25G/50G/100G技術及其三者的關系。

25G 技術

25G以太網(wǎng)標準是2016年由IEEE面向云數(shù)據(jù)中心中服務器特推出的標準,該標準推出時間比10G/40G/100G以太網(wǎng)標準晚幾年。

25G主要的優(yōu)勢是采用了SerDes技術,該技術是一種主流的時分多路復用(TDM)、點對點(P2P)的串行通信技術,它可充分利用傳輸媒體的信道容量,最大程度上減少所需的傳輸信道和器件引腳數(shù)目,從而提高信號的傳輸速率,大大降低通信成本。

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目前,大多數(shù)交換機中使用的組件都運行的是時鐘速率大約為10Ghz的SerDes,在不同組件間可提供10Gbps的傳輸速率。近年來由于SerDes技術快速發(fā)展,時鐘速率為25Ghz的SerDes已成為經(jīng)濟上可行的選擇之一,這導致10G和40G與25G在成本和效益上產(chǎn)生了差異性。如:

10G VS 25G:同樣是一條SerDes通道,25G提供的吞吐量比10G所提供的吞吐量高出2.5倍。當10G網(wǎng)絡升級到25G時,由于25G SFP28光模塊可以使用10G網(wǎng)絡布線時所用的LC跳線,無需重新布線,因此可有效節(jié)省成本。

40G VS 25G:40G采用4條10Gbps光纖通道(時鐘速率為12.5Ghz的SerDes),而25G是采用的SerDes單通道,因此25G可提供更高端口密度。與此同時,由于市面上大多數(shù)的40G QSFP+光模塊需要與MTP/MPO跳線搭配使用,因此10G-40G不可避免會增加線纜成本。

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50G 技術

隨著25G技術的成熟化以及用戶對更高速率的要求,業(yè)界對50G抱有強烈的期待,2018年IEEE推出了與400G/200G以太網(wǎng)標準架構相同的50G以太網(wǎng)標準,該標準采用了PAM4技術,可有效提高帶寬利用效率,成為了下一個高速連接服務器和數(shù)據(jù)中心的解決方案。

由于50G可以重復使用現(xiàn)有100G網(wǎng)絡中25G的組件,因此可以有效降低成本。與此同時,50G成本是40G成本的一半,但其性能卻提升了25%。

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由于PAM4技術是將成對的比特映射單個符號中,因此每條50Gbit/s通道的總波特率為26.5625 Gbaud。50Gbaud PAM4可通過1*2*50 Gbaud架構(僅需一個激光器)提供100G傳輸速率,這代表著使用一個激光器就可以將傳輸速率從10Gbps提升到100Gbps,足足增長了十倍。

與早期的NRZ技術相比,PAM4技術可以較低的成本提供更高的傳輸效率,因此被廣泛應用于高速信號互聯(lián)中。

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100G 技術

100G以太網(wǎng)于2010年正式發(fā)布,后為了滿足高速率、遠距離以及某些特殊場景的需求,對該標準做出了大范圍更改。正因標準的不斷優(yōu)化、技術方案的統(tǒng)一、產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展以及帶來的更高傳輸速率和更遠傳輸距離(采用DWDM技術)等原因,100G正在逐步取代40G。

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100G DWDM技術可在單個波長上實現(xiàn)遠距離高容量的信號傳輸,尤其適用于高速光通信。其中,相干CFP DWDM光模塊尤其適用于100G 城域網(wǎng)(MAN)或高達80千米的數(shù)據(jù)中心互連(DCI)或傳輸距離超過1000千米的超長鏈路。目前超100G DWDM技術也已經(jīng)在DCI場景中商用。

此外,在多速率和多協(xié)議的網(wǎng)絡情況下(如10G/40G/100G以太網(wǎng)協(xié)議和速率下),使用100G及超100G DWDM復用轉(zhuǎn)發(fā)器可有效避免網(wǎng)絡架構的重新設計及規(guī)劃,它能直接將不同協(xié)議和不同速率的信號復合成高達100G/200G/400G的單個波長進行傳輸,提供靈活性高且具有成本效益的解決方案。

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25G/50G/100G有何關聯(lián)?

現(xiàn)在25G/50G/100G被廣泛應用在云數(shù)據(jù)中心,且三者若是集合在一起可以實現(xiàn)10G-25G-50G-100G網(wǎng)絡升級,而在25G和50G出現(xiàn)之前,100G網(wǎng)絡升級都是通過10G-40G-100G方式實現(xiàn),但該種方式效率低且成本貴。

相比之下,25G是升級到100G最具有成本效益的解決方案。若是采用25G進行100G網(wǎng)絡升級可采用脊葉架構通過4*25G或者2*50G SerDes通道來實現(xiàn),這樣一來,25G可憑借著其兼容性基于現(xiàn)有的布線基礎設施實現(xiàn)網(wǎng)絡升級,提供更高傳輸效率和性能的同時,節(jié)省了資本性支出(CAPEX)和運營成本(OPEX)。

總而言之,25G-50G-100G網(wǎng)絡升級路徑可通過充分利用交換機端口功能降低單位帶寬成本,同時為200G、400G網(wǎng)絡升級奠定基礎。

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總 結

由上可知,25G/50G/100G可以很好地適應市場的需求,引領行業(yè)潮流。與早前的10G/40G相比,25G/50G/100G采用了先進的技術,在成本和性能方面具有一定的優(yōu)勢,無疑是目前最具有成本效益的解決方案。

俗話說的好,有需求就會有發(fā)展,以太網(wǎng)技術也將在越來越高的網(wǎng)絡需求下不斷地發(fā)展下去,讓我們拭目以待,未來將會發(fā)生什么。

審核編輯:湯梓紅

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原文標題:25G/50G/100G技術有什么區(qū)別和聯(lián)系?

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