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Kennen Sie Ihre 400G Ethernet Optionen!

Das Thema 400G Ethernet ist ein heiß diskutiertes Thema, da es weitgehend als die zukünftige Übertragungsgeschwindigkeit in Rechenzentren betrachtet wird. Tatsächlich haben Clouddienste, Gesellschaften und andere mit einem extrem hohem Bandbreitenverbrauch bereits angefangen, oder planen gerade, die Migration zu 400G Ethernet Netzwerken. Sprechen wir über diese Technologie, Ihre Vorteile und über die bereits verfügbare Hardware.


1_400G_Ethernet_CBO

Was ist 400G Ethernet?

Am 6ten Dezember 2017 genehmigte das IEEE Standard Association Komitee den IEEE Standard 802.3bs. Das war der offizielle Start von 400G Ethernet. In der Theorie ist es die Erweiterung von 100G und kann bis zu 4-mal so schnell wie 100G übertragen. Dieser Standard ist und bietet eine höhere Konfigurationsdichte und einen höheren Degressionsgewinn. Anders als 100G Transceiver Module, haben 400G Transceiver 8 Kanäle und nutzen PAM4 Kodierung um 50Gbps pro Kanal nutzen zu können.


Derzeit ist 100G Ethernet sichtlich das Mittel der Wahl für Rechenzentrumsbetreiber und die Anzahl an Neuinstallationen wächst stetig. Einige Beobachter der Industrie sagen allerdings ein sprungartiges Wachstum für 400G Installationen voraus. Folgendes Diagramm soll dies verdeutlichen.


1_400G_Ethernet_CBO

Vorteile der 400G Technologie

400G Technologie erlaubt es in Hochleistungsrechenzentren den wachsenden Bandbreitenanforderungen gerecht zu werden bei einem geringeren Stromverbrauch/Kosten pro Gigabit. Die Schlüsselpunkte sind:

  • 4x schnellere Schaltbandbreite pro RU
  • Eine höhere Dichte an 400G Ports mittels Kupfer- oder Glasfaserabgängen kann erreicht werden.
  • Im Vergleich zu 100G Umgebungen kann die Nettozahl der Stecker, Glasfaserlinks und Patchfelder um den Faktor 4 verringert werden.
  • Reduzierung von opex und capex, was zu einer 2 – 4 fachen Verringerung der Kosten pro Bit führt.
  • Aufwärtskompatibel zu 800G Technologie und 100G SERDES Systemen.
  • Große Produktpalette sowohl für Singlemode wie auch Multimode Installationen verfügbar.
  • Dadurch das bereits bestehende Glasfaserinfrastrukturen genutzt werden können, ist eine nahtlose Migration von 100G zu 400G möglich.

Übersicht über verfügbare 400G Transceiver Größen

Wir wissen, dass die SFP28 Größe für 25G Ethernet und QSFP28 Module für 400G Ethernet ist. Analog dazu sind jetzt 400G Ethernet Module in verschiedenen Größen verfügbar:

400G CFP8 Formfaktor

CFP8 ist ein neuer optischer Transceiver für 400G Ethernet Anwendungen in der ersten Generation. Es ist eine der großen Ausführungen und bringt keine besonders hohe Portdichte mit sich. 400G CFP8 unterstützt 400GBASE-LR8, 400GBASE-FR8 und 400GBASE-SR16. Dieser ermöglicht bis zu 10km maximale Übertragungsreichweite. CFP8 kann in entweder 8x50Gb/s oder 16x25Gb/s operieren.

400G OSFP Formfaktor

OSFP (octal small form-factor pluggable) ist ein neuer Typ von steckbaren Verbindern. OSFP Transceiver sind entwickelt, um in einer 8 kanaligen Konfiguration zu operieren, in welcher 50Gb/s pro Kanal unterstützt werden. Die physikalischen Eigenschaften machen diesen Transceiver inkompatibel zu bestehenden QSFP56, QSFP+ und QSFP28 Transceivern. Jedoch ist eine Abwärtskompatibilität zu der QSFP+ Größe mittels eines OSFP – QSFP+ Adapter möglich.

400G QSFP-DD Formfaktor

400G QSFP-DD (Quad Small Form Factor Pluggable Double Density) Transceiver ist eine erweiterte Form des QSFP. Konträr zu seinem 4-kanaligen Vorgänger, hat der 400G QSFP-DD eine 8-kanalige Schnittstelle. Diese Größe von Transceiver kann 50Gb/s pro Kanal via PAM4 Modulation und 25Gb/s via NRZ Modulation bewerkstelligen. Somit können Rechenzentrumbetreiber diesen Formfaktor entweder für 100Gb/s oder 400Gb/s Anwendungen erwägen. Mit 400G QSFP-DD Transceivern sind bis zu 14,4 Tb/s an Bandbreite pro Switch Slot möglich. Systeme, welche mit QSFP-DD Transceivern aufgesetzt wurden, sind allesamt abwärtskompatibel.

Verfügbare 400G Transceiver Module

CBO – ein führender Hersteller von Netzwerk Produkten, offeriert eine vollständige Produktpalette verschiedenster, hochpräziser 400G Transceiver Module in unterschiedlichen Formfaktoren. Folgend sind die 400G Transceiver Module aufgelistet, welche bei CBO erhältlich sind:

OSFP Transceiver


Die 400G OSFP Transceiver Module haben einen geringen Stromverbrauch, ermöglichen eine hohe Hardwaredichte und sind hot-plug fähig – perfekt für die Verwendung in 400G Ethernet Anwendungen. Diese Module werden gemäß der Richtlinie von OSFP MSA gefertigt. Dadurch sind sie mit der Hardware von über 150 Herstellern vollständig kompatibel.

Der OSFP Formfaktor unterstützt Übertragungsreichweiten von bis zu 10km und funktioniert an:

  • Routern
  • Firewalls
  • Switches
  • loadbalancer
  • (Usw.)

Die folgende Liste enthält einige unserer meistverkauften 400G OSFP Transceiver:

1. Modell: BlueOptics© BO30X854S1D
- Übertragungsart: Multimode
- Anschluss: MPO-16/MTP-16
- Anwendung: 400GBASE-SR8
- Reichweite: 100 Meter
- Wellenlänge-TX: 850nm
- Wellenlänge-RX 850nm

2. Modell: BlueOptics BO30XIC610D
- Übertragungsart: Singlemode
- Anschluss: LC Duplex
- Anwendung: 400GBASE-LR4
- Reichweite: 10 Kilometer
- Wellenlänge-TX: CWDM
- Wellenlänge -RX CWDM

3. Modell: BlueOptics BO30X139S5D
- Übertragungsart: Singlemode
- Anschluss: MPO/MTP
- Anwendung: 400GBASE-DR4
- Reichweite: 500 Meter
- Wellenlänge -TX: 1310nm
- Wellenlänge -RX 1310nm

4. Modell: BlueOptics BO30X13902D
- Übertragungsart: Singlemode
- Anschluss: MPO/MTP
- Anwendung: 400GBASE-DR4+
- Reichweite: 2 Kilometer
- Wellenlänge -TX: 1310nm
- Wellenlänge -RX 1310nm

5. Modell: BlueOptics BO30XIC602D
- Übertragungsart: Singlemode
- Anschluss: LC Duplex
- Anwendung: 400GBASE-FR4
- Reichweite: 2 Kilometer
- Wellenlänge -TX: CWDM
- Wellenlänge -RX CWDM

6. Modell: BlueOptics BO30XIC602D
- Übertragungsart: Singlemode
- Anschluss: LC Duplex
- Anwendung: 400GBASE-FR8
- Reichweite: 2 Kilometer
- Wellenlänge -TX: CWDM
- Wellenlänge -RX CWDM

QSFP-DD Transceiver

Ein 400G QSFP-DD Transceiver verwendet für die Übertragung optischer Signale einen integrierten Sender, wie auch einen integrierten Empfänger. Dieser Transceiver beinhaltet einen analog- zu optischem Signalwandler, welcher elektrische Signale in Optische umwandelt. Für die eigentliche Datenübertragung werden wiederum Laser bzw. LEDs eingesetzt. Für das Empfangen wird jeweils ein APD Detektor oder PIN verwendet. Beide Einheiten, Empfänger wie auch Sender, arbeiten mit einer identischen Wellenlänge.
QSFP-DD Transceiver können für eine Reihe von Anwendungen eingesetzt werden wie zum Beispiel:

  • Ethernet
  • SDH / SONET
  • Fiber Channel
  • InfiniBand
  • CPRI/OBSAI

Auf einer Singlemodefaser können mit QSFP-DD Duplex/MPO-MTP/CS Transceivern Reichweiten von bis zu 80 Kilometer erreicht werden. CBO bietet in erweitertem Maße kundenspezifische Lösungen für Klienten mit größeren Reichweitenvorstellungen. Die folgende Liste enthält einige unserer populärsten OSFP-DD Transceiver Module:



1. Modell: BlueOptics BO29XIC602D
- Übertragungsart: Singlemode
- Anschluss: LC Duplex
- Anwendung: 400GBASE-FR4
- Reichweite: 2 Kilometer
- Wellenlänge-TX: CWDM
- Wellenlänge-RX CWDM

2. Modell: BlueOptics BO29W859S1D
- Übertragungsart: Multimode
- Anschluss: MPO-16/MTP-16
- Anwendung: 400GBASE-SR8
- Reichweite: 100 Meter
- Wellenlänge-TX: 850nm
- Wellenlänge-RX 850nm

3. Modell: BlueOptics BO29XIC610D
- Übertragungsart: Singlemode
- Anschluss: LC Duplex
- Anwendung: 400GBASE-LR4
- Reichweite: 10 Kilometer
- Wellenlänge-TX: CWDM
- Wellenlänge-RX CWDM

4. Modell: BlueOptics BO29X139S5D
- Übertragungsart: Singlemode
- Anschluss: MPO/MTP
- Anwendung: 400GBASE-DR4
- Reichweite: 500 Meter
- Wellenlänge-TX: 1310nm
- Wellenlänge-RX 1310nm

5. Modell: BlueOptics BO29X13902D
- Übertragungsart: Singlemode
- Anschluss: MPO/MTP
- Anwendung: 400GBASE-DR4+
- Reichweite: 2 Kilometer
- Wellenlänge-TX: 1310nm
- Wellenlänge-RX 1310nm

Fazit

Wie wir alle wissen sind Transceiver fundamental für die Kommunikation in Rechenzentren. Dementsprechend werden die 400G Transceiver Module bald fluten. 400G CFP8 Transceiver sind für ihr besseres Temperatur Management bekannt, bringen allerdings den Nachteil ihres großen Formfaktors mit sich. Aus unserer Sicht wird der Markt vornehmlich von den 400G OSFP und 400G QSFP-DD Modulen beherrscht werden, da diese beiden Größen eine hohe Portdichte und schnellere Geschwindigkeiten bieten. Unzweifelhaft ist 400G Ethernet die Zukunft der Rechenzentren, da tagtäglich kommunikationsintensive Dienste und Anwendungen dazukommen. Glücklicherweise haben wir die 400G Technologie bereits zur Verfügung und die Techniker arbeiten bereits an 800G. Es ist Zeit sich der Zukunft zu stellen – Zeit auf neue Technologien überzusiedeln!