De weg naar 200Gb/s- en 400Gb/s-ethernet

siemon_valerie-maguire2

Valerie Maguire van Siemon geeft een update van de laatste ontwikkelingen binnen de 'IEEE P802.3bs 200 Gb/s and 400 Gb/s Ethernet Task Force', die op termijn hogere snelheden in het datacenter mogelijk maken en beschrijft bekabelings- en connectiviteitsopties die deze snelheden kunnen ondersteunen.

De huidige datacenters voelen een ongekende druk om te voorzien in de bandbreedtebehoeften van cloud-based bedrijven en opslagoplossingen, videostreaming en videogesprekken, opkomende databasetechnologie en online gaming-toepassingen. Een almaar toenemende hoeveelheid dataverkeer die voor rekening komt van een toenemend aantal internetgebruikers, content die meer bandbreedte vergt, nieuwe toepassingen en andere nieuwe ontwikkelingen: allemaal factoren waardoor datacenters steeds meer en snellere servers en core-netwerkapparaten nodig hebben. Ga maar na: in het recente rapport IEEE 802.3 Industry Connections Ethernet Bandwidth Assessment wordt de verwachting uitgesproken dat de in 2020 benodigde verwerkingscapaciteit 100x groter zal zijn dan de capaciteit die in 2010 nodig was!

De uitdaging voor backbonebekabeling is het verzorgen en stroomlijnen van communicatie tussen en binnen de bedrijfs-, datacenter-, klant- en mobiele omgevingen. In Europa is de druk nog groter omdat de gemiddelde breedbandsnelheden tegenwoordig tussen 20 Mbps en 36 Mbps liggen en het IP-verkeer een samengesteld jaarlijks groeipercentage (Compound Annual Growth Rate, CAGR) kent van meer dan 32%. Hoewel verbindingsaggregatie als tijdelijke oplossing kan worden toegepast, zijn dergelijke strategieën lastig te implementeren en duur om te beheren. Binnen afzienbare tijd zijn 200Gb/s- en 400Gb/s-ethernetoplossingen nodig om deze explosieve bandbreedtetoename te ondersteunen.

siemon_055

Daarom wordt momenteel de 'IEEE Standard for Ethernet Amendment: Media Access Control Parameters, Physical Layers and Management Parameters for 200 Gb/s and 400 Gb/s Operation' van IEEE 802.3bs™ ontwikkeld door de 'IEEE P802.3bs 200 Gb/s and 400 Gb/s Ethernet Task Force'. In dit amendement, dat naar verwachting in december 2017 wordt gepubliceerd, worden zeven nieuwe PHY-specificaties voor implementatie via singlemode en OM3/OM4 multimode glasvezelbekabeling gepresenteerd:

  • 200GBASE-DR4: 200Gb/s-transmissie via vier channels (dus in totaal 8 vezels) van singlemode glasvezelbekabeling met een bereik van minimaal 500 m
  • 200GBASE-FR4: 200Gb/s-transmissie via een 4 WDM-channel (Wavelength Division Multiplexed) (dus in totaal 2 vezels) van singlemode glasvezelbekabeling met een bereik van minimaal 2 km
  • 200GBASE-LR4: 200Gb/s-transmissie via een 4 WDM- channel (Wavelength Division Multiplexed) (dus in totaal 2 vezels) van singlemode glasvezelbekabeling met een bereik van minimaal 10 km
  • 400GBASE-SR16: 400Gb/s-transmissie via zestien channels (dus in totaal 32 vezels) van multimode glasvezelbekabeling met een bereik van minimaal 100 m
  • 400GBASE-DR4: 400Gb/s-transmissie via vier channels (dus in totaal 8 vezels) van singlemode glasvezelbekabeling met een bereik van minimaal 500 m
  • 400GBASE-FR8: 400Gb/s-transmissie via een 8 WDM- channel (Wavelength Division Multiplexed) (dus in totaal 2 vezels) van singlemode glasvezelbekabeling met een bereik van minimaal 2 km
  • 400GBASE-LR8: 400Gb/s-transmissie via een 8 WDM- channel (Wavelength Division Multiplexed) (dus in totaal 2 vezels) van singlemode glasvezelbekabeling met een bereik van minimaal 10 km

Deze complete oplossing ondersteunt geavanceerde golflengtemultiplexing (WDM) en goedkopere arraytransmissiestrategieën, meerdere lijnsnelheden en zowel singlemode als OM3/OM4 multimode glasvezelmedia. Hierdoor hebben klanten de keuze uit diverse opties en kunnen ze een zorgvuldige afweging maken op basis van kosten, transmissieafstand en complexiteit van de infrastructuur. Bovendien kunnen de 200Gb/s- en 400Gb/s-oplossingen ook optionele EEE-functies (Energy Efficient Ethernet) ondersteunen.

Het is met name fantastisch dat voor het eerst een oplossing met een bereik van 500 m beschikbaar is om snelle verbindingen met een lengte van meer dan 100 m op een kostenefficiënte manier te ondersteunen in grote datacenters met meerdere vloeren en verdiepingen . Voordat dit amendement werd ontwikkeld, konden snelle apparaatverbindingen in dit kritische afstandsbereik alleen worden uitgevoerd met zeer dure singlemode WDM-oplossingen. Bij zowel 200Gb/s- als 400Gb/s-ethernet-installaties (respectievelijk 200GBASE-DR4 en 400GBASE-DR4) met een bereik van 500 m wordt gebruikgemaakt van een 8 singlemode glasvezeltransmissiesysteem dat ondersteuning biedt aan 4 transmissievezels en 4 ontvangstvezels die elk 50 Gb/s of 100 Gb/s leveren, en van de vertrouwde IEC 61754-7-1 MPO-interface. Merk op dat een MTP®-interface kan worden gebruikt als alternatief voor de MPO-interface, waarbij de MTP-interface als bijkomend voordeel betere mechanische en optische prestaties levert vanwege zijn robuustere ferrule-ontwerp. 200GBASE-DR4 en 400GBASE-DR4 zijn de eerste nieuwe toepassingen die singlemode glasvezelbekabeling combineren met MPO/MTP-connectiviteit (multi-fibre push-on/mechanical transfer push-on).

De 2‑vezel singlemode 200Gb/s- en 400Gb/s-ethernetimplementaties (200GBASE-LR4 en 400GBASE-LR8) met een bereik van 10 km maken gebruik van WDM-technieken van de volgende generatie. Hierdoor is implementatie mogelijk via de reeds aanwezige 2-vezel singlemode glasvezelbekabeling, die momenteel applicaties ondersteunt zoals 40GBASE‑LR4 en 100GBASE-LR4. Nog iets nieuws: de IEEE P802.3bs Task Force zal ook 200Gb/s- en 400Gb/s-ethernettechnologie (200GBASE-FR4 en 400GBASE-FR8) ontwikkelen voor gebruik via singlemode glasvezelbekabeling van maximaal 2 km. Deze aanvulling op de eerder ontwikkelde oplossing biedt klanten nog een goedkope en snelle 200Gb/s- en 400Gb/s-optie die middellange transmissieafstanden van 500 m tot 10 km ondersteunt. De ideale apparatuuraansluiting voor de nieuwe 2-vezel 200Gb/s- en 400Gb/s-applicaties is de LC-interface.

Houd er rekening mee dat er een nieuwe interface, een zogeheten MPO-16-connector en -aansluiting, nodig is om de 32-vezel 400GBASE‑SR16 multimode applicatie te ondersteunen. De MPO-16-connector is gelijk aan een MPO-connector maar dan met ondersteuning van 4 extra vezels per rij. Deze connector is voorzien van een speciale voorziening om te voorkomen dat deze per ongeluk in een standaard MPO/MTP-socket wordt gestoken (zie afbeelding). We moeten nog even afwachten of deze interface op grote schaal ingang zal vinden en of opkomende producten, zoals TIA-492AAAE wideband OM4 dat geschikt wordt geacht om golflengtemultiplexing te ondersteunen, en nieuwe technologie, zoals seriële 100Gb/s-transmissie, de toekomstige ontwikkeling van snelle glasvezelapplicaties een andere richting doen inslaan.

Toen de aanvankelijke doelstellingen voor dit project werden ontwikkeld, hebben de deelnemers van de 'IEEE P802.3bs 200 Gb/s and 400 Gb/s Ethernet Task Force' zorgvuldig gekeken naar de specifieke behoeften van datacenters van verschillende typen, maten en vormen. Aan het eind van volgend jaar zijn er beslist 200Gb/s- en snellere backbonebekabelingsnetwerkopties met afstandsbereiken van 100 m, 500 m, 2 km en 10 km beschikbaar voor iedereen.

Valerie Maguire, director of standards & technology bij Siemon

Dossiers
Meer over
Lees ook
Base 16-technologie in datacenters: Wat zijn de voordelen?

Base 16-technologie in datacenters: Wat zijn de voordelen?

Hyperscale- en edge-datacenters installeren of upgraden verbindingen naar 400G en 800G (2x400G), voor de overstap naar een server- en spine-leaf-architectuur. Daarbij zijn er verschillende MMF- en SMF-transceiveropties om uit te kiezen en kijkt men tevens naar multimode parallelle optica voor netwerkconnectiviteit op korte afstand.

ODF ondersteunt hoge dichtheid glasvezelinstallaties

ODF ondersteunt hoge dichtheid glasvezelinstallaties

De groei en toenemende complexiteit van IT-systemen en cloudservices, ongeacht het bedrijf en de markt waarin u werkt, blijft de behoefte aan netwerkinfrastructuur stuwen. Oplossingen voor die infrastructuur, zoals optische distributieframes (ODF's), moeten meegroeien en evolueren met de organisatie, en tegemoetkomen aan steeds compactere en daard1

Herziene NEN 8012: meer duidelijkheid over brandveiligheid van kabels

Herziene NEN 8012: meer duidelijkheid over brandveiligheid van kabels

Op 7 juli 2023 is de vernieuwde NEN 8012 over de keuze van leidingtypes gepubliceerd. Deze revisie zorgt voor een afstemming met het aangepaste Bouwbesluit uit 2020, en presenteert een vereenvoudigde norm die de toepassing ervan gemakkelijker maakt.