การเข้าใจมาตรฐาน IEEE 802.3ba: การอธิบายเทคโนโลยี 40GbE และ 100GbE

บทนำ

การปรับปรุงมาตรฐาน IEEE 802.3ba ซึ่งได้รับการรับรองเมื่อวันที่ 17 มิถุนายน 2010, ได้นำเสนออัตราการส่งข้อมูลสองระดับที่สำคัญ—40 Gbps และ 100 Gbps—ภายใต้มาตรฐานอีเธอร์เน็ตแบบบูรณาการ มีจุดประสงค์เพื่อตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในด้านการรวมศูนย์ข้อมูล (data center aggregation) และเครือข่ายหลัก (backbone networking) ซึ่งเกินขีดความสามารถของเครือข่าย 10GbE.

สถาปัตยกรรมมาตรฐานและหลักการออกแบบ

สถาปัตยกรรมแบบบูรณาการ: รักษาคุณลักษณะหลักของอีเธอร์เน็ตไว้—รูปแบบเฟรมเดียวกัน การทำงานแบบฟูลดูเพล็กซ์ (full-duplex) โดยใช้ชั้น MAC ที่มีอยู่เพื่อให้รองรับย้อนหลัง (backward compatibility).
ชั้นกายภาพ (PHY): กำหนดทางเลือกหลากหลายสำหรับสื่อต่างๆ—เส้นใยแก้วนำแสงแบบ single-mode, เส้นใยแก้วนำแสงแบบ multi-mode, สายทองแดงแบบ twinax และการเชื่อมต่อแบบ backplane.

สื่อ PHY และระยะการส่งสัญญาณที่รองรับ

ประเภท PHY ที่รองรับหลักและระยะการส่งสัญญาณที่เกี่ยวข้อง ได้แก่:

ประเภทสื่อ	PHY สำหรับ 40GbE (ตัวอย่าง)	PHY สำหรับ 100GbE (ตัวอย่าง)
แผงหลัง (Backplane)	40GBASE-KR4 (≥ 1 เมตร)	—
สายทองแดงแบบ twinax	40GBASE-CR4 (≤ 7 เมตร)	100GBASE-CR10 (≤ 7 เมตร)
เส้นใยแก้วนำแสงแบบ multi-mode (OM3)	40GBASE-SR4 (≥ 100 เมตร)	100GBASE-SR10 (≥ 100 เมตร)
เส้นใยแก้วนำแสงแบบ multi-mode (OM4)	(สูงสุด ≥ 150 เมตร)	(สูงสุด ≥ 150 เมตร)
เส้นใยเดี่ยว	40GBASE-LR4 (≥ 10 กิโลเมตร)	มาตรฐาน 100GBASE-LR4 (≥ 10 กิโลเมตร); 100GBASE-ER4 (≥ 40 กิโลเมตร)

ตัวเลือก PHY เหล่านี้ทำให้สามารถนำไปใช้งานได้อย่างยืดหยุ่นทั้งในศูนย์ข้อมูล เครือข่ายองค์กร และโครงสร้างพื้นฐานเครือข่ายผู้ให้บริการ.

IEEE 802.3ba Standard for 40GbE & 100GbE

การแจกแจงช่องสัญญาณข้อมูลและการเข้ารหัส

มาตรฐานนี้ใช้โครงสร้างแบบหลายช่องสัญญาณ (multi-lane):

40GbE: ใช้ช่องสัญญาณขนาน 4 ช่อง.
100GbE: ใช้ช่องสัญญาณสูงสุดถึง 10 ช่อง.
การเข้ารหัสใช้ การเข้ารหัสแบบ 64b/66b (BASE-R) โดย PCS ทำหน้าที่แจกแจงข้อมูลไปยังแต่ละช่องสัญญาณพร้อมการจัดแนวเพื่อปรับเวลาสัญญาณให้ตรงกัน (deskewing).

เหตุใดจึงสำคัญ: ผลกระทบและกรณีการใช้งาน

แบนด์วิดท์ที่ปรับขนาดได้: เพิ่มขีดความสามารถอย่างมากเมื่อเทียบกับ 10GbE เหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับแอปพลิเคชันที่ใช้ข้อมูลจำนวนมากและโครงสร้างพื้นฐานคลาวด์.
ความเข้ากันได้กับอุตสาหกรรม: สอดคล้องกับระบบนิเวศอีเธอร์เน็ตที่มีอยู่ ทำให้สามารถอัปเกรดได้อย่างราบรื่น.
การติดตั้งแบบโมดูลาร์: รองรับสื่อและตัวเชื่อมต่อหลายประเภท ทำให้สามารถนำไปใช้ในสภาพแวดล้อมที่หลากหลายและออกแบบฮาร์ดแวร์ได้ยืดหยุ่น.

โมดูล QSFP+ ความเร็ว 40G ของ LINK-PP

LINK-PP จัดหา โมดูลออปติคัล QSFP+ ความเร็ว 40G ออกแบบมาเพื่อให้สอดคล้องกับข้อกำหนด IEEE 802.3ba โดยหน้าเว็บผลิตภัณฑ์ไม่ได้ระบุค่าตัวชี้วัดทางเทคนิคที่แน่นอน แต่โมดูล QSFP+ โดยธรรมชาติรองรับมาตรฐานต่างๆ เช่น 40GBASE-SR4, 40GBASE-LR4 และ 40GBASE-ER4 — ซึ่งเป็น PHY ทั่วไปที่กำหนดโดย IEEE 802.3ba โมดูลเหล่านี้จึงสามารถผสานรวมเข้ากับการใช้งานในศูนย์ข้อมูลและเครือข่ายแบบความหนาแน่นสูงที่ใช้เทคโนโลยี 40GbE ได้อย่างราบรื่น — เป็นตัวเลือกที่เหมาะอย่างยิ่งสำหรับสภาพแวดล้อมที่ต้องการความน่าเชื่อถือ ความเข้ากันได้ และประสิทธิภาพ.

บทสรุป

โมดูล มาตรฐาน IEEE 802.3ba, ซึ่งเปิดตัวเมื่อ 2010, ได้ก่อให้เกิดการเปลี่ยนผ่านครั้งสำคัญสู่ 40GbE และ 100GbE, โดยมอบความสามารถในการใช้งานอีเธอร์เน็ตที่มีความยืดหยุ่นและแบนด์วิดท์สูงบนสื่อหลายประเภท. โมดูล 40G QSFP+ ของ LINK-PP มอบฮาร์ดแวร์ที่ใช้งานได้จริงและสอดคล้องกับมาตรฐาน ซึ่งสอดคล้องกับวิวัฒนาการนี้อย่างสมบูรณ์ — เหมาะอย่างยิ่งสำหรับโครงสร้างพื้นฐานเครือข่ายที่มองไปข้างหน้า.

แท็ก