我們都知道,以太網(wǎng)的標準定義了各種不同的傳輸應用。40G以太網(wǎng)的標準有哪些呢?每個標準定義了什么?對應的有哪些光模塊?
一、40G以太網(wǎng)標準的誕生
在以太網(wǎng)標準中,40G第一次打破了以10倍的速率來定義更高的接口速率的規(guī)律。是什么原因使得IEEE改變了以太網(wǎng)接口速率一直以來所遵循的規(guī)律?
在這一標準研究過程中面臨一個艱難的抉擇,下一代高速以太網(wǎng)是40G還是100G?將40G以太網(wǎng)作為下一代標準的支持者表示:40G的相關技術和產(chǎn)業(yè)鏈相對成熟得多,在芯片成本、光模塊成本和端口部署等方面都有著非?,F(xiàn)實的意義,可以很快實現(xiàn)規(guī)模性的商用。而100G的支持者則認為:雖然100G在諸多方面都存在技術和成本問題,但基于10G×10=100G的考慮,不能因為技術上的原因就放棄它。雙方的分歧與爭論迎來了40G和100G同時被定義下來的結果。不過從市場定位來看,兩者各有所側重:40G以太網(wǎng)主要面向數(shù)據(jù)中心的應用;而100G以太網(wǎng)則更側重在網(wǎng)絡匯聚和骨干。
二、40G以太網(wǎng)的標準及定義
1、IEEE802.3ba標準
2010年,IEEE發(fā)布了當時最新的網(wǎng)絡應用標準的IEEE802.3ba,該標準是IEEE發(fā)布的首個定義了兩個速率的網(wǎng)絡標準,涉及多模光纖、單模光纖、雙軸銅纜以及PCB等不同介質上的兩種速率網(wǎng)絡,其中數(shù)據(jù)中心可用的布線部分主要定義了在100m之內的40GBASE-SR4和125m之內的100GBASE-SR10的理論,高標準采用多模光纖并行傳輸、4對收發(fā)或者10對收發(fā),每通道10G,來支持對應40Gbps和100Gbps網(wǎng)絡。除此之外,該標準還制定了傳輸介質和接頭,即激光優(yōu)化的多模光纖OM3/OM4和多芯光纖接頭MPO/MTP等內容。
2、IEEE802.3bg標準
2011年3月,IEEE正式批準802.3bg標準,該標準是在802.3ba的基礎上進行了擴充,主要定義了2km以內的40GBASE-FR單模光纖穿行傳輸?shù)睦碚撘约跋嚓P的配置。
3、IEEE802.3bj標準
2011年9月,IEEE批準成立基于印刷線路板和雙軸銅纜的P802.3bj 100Gbps專案組,定義了四通道物理層規(guī)范和管理參數(shù),并指定40GBASE-KP4、100GBASE-KP4作為印刷線路板節(jié)能以太網(wǎng)、7m之內的40GBASE-CR4以及100GBASE-CR10雙軸銅纜節(jié)能以太網(wǎng)(EEE)的選項。
4、IEEE802.3bm標準
2013年5月,IEEE批準成立基于光纖的P802.3bm 40/100Gbps專案組,主要定義了100Gbps光纖物理鏈路層規(guī)范以及四通道多模和單模闡述管理參數(shù),并指定40GBASE-LR4和100GBASE-LR4作為節(jié)能光下以太網(wǎng)(EEE)的選項,另外定義了超過10km的40Gbps單模光纖傳輸?shù)睦碚撘约跋嚓P配置。
5、IEEE802.3bq標準
2013年5月,IEEE批準成立P802.3bq 40GBASE-T專案組,定義不超過30m平衡雙絞線銅纜上的40Gbps以太網(wǎng),包括采用現(xiàn)有的介質接入控制,并延伸到相應的物理層參數(shù)。
三、40G以太網(wǎng)標準的發(fā)展
物理層范圍 | 100米多模OM3 150米多模OM4 |
2km/單模(SMF) | 10km/單模(SMF) | 40km/單模(SMF) |
名稱 | 40GBASE-SR4 | 40GBASE-FR | 40GBASE-LR4 | 40GBASE-ER4 |
標準 | IEEE 802.3ba | IEEE 802.3bg | IEEE 802.3ba | IEEE802.3bm |
發(fā)布時間 | 2010年6月 | 2011年3月 | 2010年6月 | 2015年3月 |
電信號(Gb/s) | 4*10 | 4*10 | 4*10 | 4*10 |
介質信號(Gb/s) | 4*10,850nm | 4*10,1310nm(TX,RX) 4*10,1550nm(TX,RX) |
4*10,1310nm λs | 4*10,1310nm λs |
介質類型 | 并行12芯MPO,多模 | 雙工單模 | 雙工單模 | 雙工單模 |
收發(fā)器類型 | CFP,QSFP+ | CFP | CFP,QSFP+ | QSFP+ |
市場可用性 | 2010 | 2012 | CFP 2010 QSFP+ 2011 |
2015 |
總結
在40G光模塊應用中,這些標準發(fā)揮了重要的作用,也正是應該這些標準的發(fā)展,光模塊才能夠隨之快速發(fā)展。