Terabit Ethernet

Terabit Ethernet veya TbE, hızları 100 Gbit/sn'nin üzerinde olan Ethernet'tir. 100 Gigabit Ethernet [1][2] 'e kadar benzer bir teknoloji kullanılarak geliştirilen 400 Gigabit Ethernet (400G, 400GbE) ve 200 Gigabit Ethernet (200G, 200GbE ) [3]  standartları IEEE P802.3bs Görev Gücü tarafından 6 Aralık 2017'de onaylandı.[4][5] 2016 yılında, birkaç ağ ekipmanı tedarikçisi zaten 200G ve 400G için özel çözümler sunuyordu.

Ethernet Alliance'ın 2020 teknolojisi yol haritasına göre 800 Gbit/sn ve 1.6 Tbit/sn hızlarının 2020'den sonra, muhtemelen 2025 ve 2030 yılları arasında IEEE standardı haline gelmesi bekleniyor.[6][7] 800 GbE hızına (yani iki katına kadar) ikiye katlamanın 112 Gbps SerDes kullanılabilir hale geldikten sonra gerçekleşmesi bekleniyor. Optik Internetworking Forum (OIF) 112 Gb/sn hızında çalışan beş yeni proje duyurdu. 4. nesil (tek kanallı) 100 GbE bağlantılarda böylece mümkün olacaktır.[8]

Tarihçe

Facebook ve Google, diğer şirketlerin yanı sıra, TbE'ye ihtiyaç duyduklarını ifade ettiler.[9] Mevcut teknoloji ile 400 Gbit/sn hıza ulaşılabilirken, 1   Tbit/sn. (1000   Gbit/s'ler farklı teknoloji gerektirir.[1][10] Bu doğrultuda, Eylül 2012'deki IEEE Endüstri Bağlantıları Yüksek Hızlı Ethernet Konsensüs grubu toplantısında 400 GbE yeni nesil hedef olarak seçilmiştir. Ocak 2016'da ek 200GbE hedefleri eklendi.

California Üniversitesi, Santa Barbara (UCSB), yeni nesil Ethernet araştırmasına yardımcı olmak için Agilent Technologies, Google, Intel, Rockwell Collins ve Verizon Communications'dan yardım aldı.[11]

2016 başından itibaren Cisco, Juniper ve diğer büyük üreticilerin şasi/modüler tabanlı çekirdek yönlendirici platformları 400 Gbit/s destekliyor. (Yuva başına tam çift yönlü veri hızlarda.) Bir, iki ve dört portlu 100GbE ve bir port 400GbE hat kartları şu anda mevcuttur. 2019'un başından itibaren, 200GbE hat kartları 802.3 cd standart onaylamasından sonra kullanıma sunuldu.[12][13]

Standartların geliştirilmesi

IEEE, kısa ve uzun vadeli bant genişliği gereksinimleri için iş ihtiyaçlarını araştırmak amacıyla "IEEE 802.3 Endüstri Bağlantıları Ethernet Bant Genişliği Değerlendirmesi Geçici Çalışma Kurulu"nu oluşturdu.[14][15]

IEEE 802.3'ün "400 Gb/s Ethernet Çalışma Grubu" Mart 2013'te 400 Gbit/s üretim standardı üzerinde çalışmaya başladı.[16] Çalışma grubundan sonuçlar 27 Mart 2014 tarihinde yayınlanmış ve onaylanmıştır. Ardından, IEEE 802.3bs Görev Gücü [17] çeşitli bağlantı mesafeleri için fiziksel katman özellikleri sağlamak üzere çalışmaya başladı.[18]

IEEE 802.3bs standardı 6 Aralık 2017 [4] tarihinde onaylanmıştır ve çevrimiçi olarak mevcuttur.[19]

IEEE 802.3 cd standardı 5 Aralık 2018'de onaylandı.

IEEE 802.3cn standardı 20 Aralık 2019'da onaylandı.

IEEE 802.3 cm standardı 30 Ocak 2020'de onaylandı.

IEEE proje hedefleri

10 Gigabit Ethernet'ten bu yana tüm hızlarda olduğu gibi, standartlar yalnızca tam çift yönlü işlemi destekler. Diğer hedefler şunlardır:[18]

  1. 400 Gbit/sn ve 200 Gbit/sn MAC veri hızlarını destekler [3]
  2. Ethernet MAC kullanarak Ethernet çerçeve formatını korur
  3. Mevcut Ethernet standardının minimum ve maksimum çerçeve boyutunu korur
  4. Bit hata oranı (BER), 10GbE, 40GbE ve 100GbE'ye için belirtilen 10 −12 BER üzerinde bir gelişme olup, 10 −13 'tür.
  5. OTN desteği (Ethernet'in optik taşıma ağları üzerinden taşınması) ve Enerji Verimli Ethernet (EEE) için isteğe bağlı destek.

802.3bs projesi

Destekleyen fiziksel katman spesifikasyonlarını tanımlar:[18]

  • 400 Gbit/sn Ethernet
    • 25 Gbit/sn hızında on altı paralel lif şeridi kullanan çok modlu fiber (400GBASE-SR16) üzerinde en az 100 metre  [20][21]
    • her biri 100 Gbit/s'de dört paralel lif şeridi kullanan tek modlu fiber (400GBASE-DR4) üzerinde en az 500 metre [22][23]
    • en az 2 kilometrede  Her biri 50 Gbit/sn'de sekiz paralel dalga boyu (CWDM ) kullanan tek modlu fiber üzerinden (400GBASE-FR8) [24][25]
    • en az 10 kilometrede  Her biri 50 Gbit/sn'de sekiz paralel dalga boyu (CWDM) kullanan tek modlu fiber üzerinden (400GBASE-LR8) [26]
    • sekiz ve on altı şeritli çipten çipe/çipten modüle elektrik arabirimleri (400GAUI-8 ve 400GAUI-16)
  • 200 Gbit/s Ethernet
    • her biri 50 Gbit/s'de dört paralel fiber şeridi kullanan tek modlu fiber (200GBASE-DR4) üzerinde en az 500 metre [27][28]
    • en az 2 kilometrede dört paralel dalga uzunluklarını (cwdm) kullanarak her bölgesinin tek modlu fiber (200GBASE-FR4) her biri 50 Gbit/sn hızındadır [3]
    • en az 10 kilometrede dört paralel dalga uzunluklarını (cwdm) kullanarak her bölgesinin tek modlu fiber (200GBASE-LR4) her biri 50 Gbit/sn hızındadır
    • dört ve sekiz şeritli çipten çipe/çipten modüle elektrik arabirimleri (200GAUI-4 ve 200GAUI-8)

802.3cd projesi

  • Üzerinde çalışmak için dört kanallı 200 Gb/s PHY'ler tanımlayın:
    • en az 3 m'ye (200GBASE-CR4) kadar uzunluktaki bakır çift eksenli kablolar .
    • toplam kanal ekleme kaybı 13.28125 GHz 'te 30   dB ile baskılı devre kartı arka paneli   (200GBASE-KR4).
  • En az 100 metre'ye (200GBASE-SR4) kadar uzunluklarda MMF üzerinden çalışmak için 200 Gb/s PHY tanımlar.

802.3ck projesi

  • 200 Gb/s Ethernet
    • Yongadan modüle uygulamalar için, şerit başına 100 Gb/sn tabanlı PMD'lerle uyumlu, iki şeritli 200 Gb/sn Ek Birimi arabirimi (AUI) tanımlar
    • Yongadan yongaya uygulamalar için iki şeritli 200 Gb/sn Ek Birimi Arabirimi (AUI) tanımlar
    • Elektrik arka planlarında bir ekleme kaybı (≤ 28 dB, 26.56 GHz'de) için iki şeritli 200 Gb/s PHY tanımlar
    • En az 2 metre'ye kadar uzunluktaki ikiz eksenel bakır kablolar üzerinde çalışmak için iki şeritli 200 Gb/s PHY tanımlar
  • 400 Gb/s Ethernet
    • Yongadan modüle uygulamalar için dört şeritli 400 Gb/sn Ek Birimi arabirimi (AUI) tanımlayın, şerit başına optik sinyallemeye 100 Gb/sn tabanlı PMD'lerle uyumlu
    • Çipten çipe uygulamalar için dört şeritli 400 Gb/sn Ek Birimi Arabirimi (AUI) tanımlar
    • Elektrikli arka planlarda çalıştırma kaybı (≤ 28 dB, 26.56 GHz'de) için dört şeritli 400 Gb/s PHY tanımlar
    • En az 2 m'ye kadar uzunluktaki ikiz eksenel bakır kablolar üzerinde çalışmak için dört şeritli 400 Gb/s PHY tanımlar

802.3cm projesi

  • 400 Gb/s Ethernet
    • En az 100 m'ye kadar uzunluklarda (400GBASE-SR8) 8 çift MMF üzerinde 400 Gb/s çalışmayı destekleyen bir fiziksel katman spesifikasyonu tanımlar
    • En az 100 m'ye kadar uzunluklarda (400GBASE-SR4.2) 4 çift MMF üzerinde 400 Gb/s çalışmayı destekleyen bir fiziksel katman spesifikasyonu tanımlar

802.3cn projesi

  • 200 Gb/s Ethernet
    • En az 40 km SMF (200GBASE-ER4) kapasitesine sahip dört dalga boyunda 200 Gb/s çalışmayı destekleyen bir fiziksel katman spesifikasyonu sağlar [29]
  • 400 Gb/s Ethernet
    • En az 40 km SMF (400GBASE-ER8) yapabilen sekiz dalga boyunda 400 Gb/s çalışmayı destekleyen bir fiziksel katman spesifikasyonu sağlar

802.3cw projesi

  • Bir DWDM sistemi (400GBASE-ZR) üzerinden en az 80 km'lik tek bir dalga boyunda 400 Gb/s çalışmayı destekleyen bir fiziksel katman spesifikasyonu sağlar [30]

802.3cu projesi

  • En az 2 km uzunluğa (400GBASE-FR4) kadar SMF üzerinden çalışma için dört dalga boyu 400 Gb/s PHY tanımlar
  • En az 10 km uzunluğa (400GBASE-LR4) kadar SMF üzerinden çalışma için dört dalga boyu 400 Gb/s PHY tanımlar [31]

200G bağlantı noktası türleri

Ad Fıkra Kablo Kablo Miktar Kanal Kanal başına

Gigabaud

Kapsama Alanı
200GBASE-CR4 136 (802.3 cd) iki eksenli bakır kablo 0 4 26.5625 (PAM4) 00.00 3 m
200GBASE-KR4 137 (802.3 cd) elektriksel arka panel 26.5625 (PAM4)
200GBASE -SR4 138 (802.3 cd) çok modlu fiber
850   nm lazer 		26.5625 (PAM4) OM3: 0 70 m
OM4: 100 m
200GBASE-DR4 121 (802.3bs) tek modlu fiber
WDM 1304.5−1317.5   nm 		26.5625 (PAM4) 00. 500 m
200GBASE-FR4 122 (802.3bs) tek modlu fiber
WDM 1271−1331   nm 		0 1 0 4 26.5625 (PAM4) 0 2.000   m
200GBASE-LR4 122 (802.3bs) tek modlu fiber
WDM 1295−1309   nm [32] 		26.5625 (PAM4) 10.000 m
200GBASE-ER4 122 (802.3cn) 26.5625 (PAM4) 40.000 m
200GAUI-8 120B/C (802.3bs) Çipten modüle /

Çipten çipe arayüz

0 8 26.5625 (NRZ) 00 0.25 m
200GAUI-4 120D/E (802.3bs) 0 4 26.5625 (PAM4)

400G bağlantı noktası türleri

Ad Fıkra Kablo Kablo Miktar Kanal Kanal başına

Gigabaud

Kapsama Alanı
400GBASE-SR16 123 (802.3bs) çok modlu fiber
850   nm lazer 		16 26.5625 (NRZ) OM3: 0 70 m
OM4: 100 m
400GBASE-SR8 138 (802.3 cm) 0 8 26.5625 (PAM4) OM5: 100 m
400GBASE-SR4.2 150 (802.3 cm) 0 4 0 2 26.5625 (PAM4) 4 çift MMF kullanır
OM3: 0 70 m
OM4: 100 m
OM5: 150 m
400GBASE-DR4 124 (802.3bs) tek modlu fiber
1304,5-1317,5   nm 		0 4 53.125 (PAM4) 00. 500 m
400GBASE-FR8 122 (802.3bs) tek modlu fiber
WDM 1273−1309   nm [33] 		0 1 0 8 26.5625 (PAM4) 0 2.000 m
400GBASE-LR8 122 (802.3bs) 26.5625 (PAM4) 10.000 m
400GBASE-ER8 122 (802.3cn) 26.5625 (PAM4) 40.000 m
400GBASE-FR4 151 (802.3cu) tek modlu fiber
WDM 1271−1331   nm 		0 1 0 4 53.125 (PAM4) 0 2.000 m
400GBASE-LR4-6 151 (802.3cu) 53.125 (PAM4) 0 6.000 m
400GBASE-ZR 155/156 (802.3cw) tek modlu fiber 0 1 0 2 59.84375 (DP-16QAM) 80.000 m
400GAUI-16 120B/C (802.3bs) Çipten modüle/
Çipten çipe arayüz 		16 26.5625 (NRZ) 00 0.25 m
400GAUI-8 120D/E (802.3bs) 0 8 26.5625 (PAM4)

Ayrıca bakınız

Kaynakça

  1. ^ a b "Network boffins say Terabit Ethernet is TOO FAST: Sticking to 400Gb for now". 30 Eylül 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 30 Nisan 2020. 
  2. ^ "On-board optics: beyond pluggables". 27 Mayıs 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 30 Nisan 2020. 
  3. ^ a b c "IEEE 802.3 NGOATH SG Adopted Changes to 802.3bs Project Objectives" (PDF). 6 Mart 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 30 Nisan 2020. 
  4. ^ a b "[STDS-802-3-400G] IEEE P802.3bs Approved!". IEEE 802.3bs Task Force. 12 Haziran 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Aralık 2017. 
  5. ^ "High-Speed Transmission Update: 200G/400G". 18 Temmuz 2016. 27 Nisan 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 30 Nisan 2020. 
  6. ^ "The 2020 Ethernet Roadmap". Ethernet Alliance. 24 Mart 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 30 Nisan 2020. 
  7. ^ Kitap kaynağı. ISBN 978-1-5090-2684-5. 
  8. ^ "OIF Launches CEI-112G Project for 100G Serial Electrical Links". Businesswire. 30 Ağustos 2016. 21 Haziran 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 30 Nisan 2020. 
  9. ^ "Facebook Dreams of Terabit Ethernet". HPCwire. Tabor Communications, Inc. 3 Şubat 2010. 2 Mayıs 2014 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 30 Nisan 2020. 
  10. ^ "Dare We Aim for Terabit Ethernet?". Light Reading. UBM TechWeb. 5 Mart 2010. 25 Temmuz 2010 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 30 Nisan 2020. 
  11. ^ "The Terabit Ethernet Chase Begins". Light Reading. 26 Ekim 2010. 27 Ekim 2010 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 15 Aralık 2011. 
  12. ^ "Cisco 4 x 100 Gbit/s interface". 20 Ağustos 2014 tarihinde kaynağından arşivlendi. 
  13. ^ "Alcatel-Lucent boosts operator capacity to deliver big data and video over existing networks with launch of 400G IP router interface". 30 Mayıs 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. 
  14. ^ "IEEE Industry Connections Ethernet Bandwidth Assessment" (PDF). IEEE 802.3 Ethernet Working Group. 19 Temmuz 2012. 11 Ağustos 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 1 Mart 2015. 
  15. ^ "Terabit Ethernet could be on its way". Perle. 12 Mayıs 2011. 6 Ocak 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 15 Aralık 2011. 
  16. ^ "400 Gb/s Ethernet Study Group". Group web site. IEEE 802.3. 7 Nisan 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 23 Mayıs 2013. 
  17. ^ "IEEE 802.3bs Task Force". 3 Haziran 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 30 Nisan 2020. 
  18. ^ a b c "Objectives" (PDF). IEEE 802.3bs Task Force. Mar 2014. 17 Aralık 2014 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 1 Mart 2015. 
  19. ^ "P802.3bs - IEEE Standard for Ethernet Amendment: Media Access Control Parameters, Physical Layers and Management Parameters for 200 Gb/s and 400 Gb/s Operation". IEEE 802.3bs Task Force. 1 Şubat 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Aralık 2017. 
  20. ^ "100 m MMF draft proposal" (PDF). 3 Mart 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 30 Nisan 2020. 
  21. ^ "400GBase-SR16 draft specifications" (PDF). 9 Mayıs 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). 
  22. ^ "IEEE 802.3 Ethernet Working Group Liaison letter to ITU-T Questions 6/15 and 11/15" (PDF). 4 Mart 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 30 Nisan 2020. 
  23. ^ "400G-PSM4: A Proposal for the 500 m Objective using 100 Gbit/s per Lane Signaling" (PDF). 24 Eylül 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 30 Nisan 2020. 
  24. ^ "400Gb/s 8x50G PAM4 WDM 2km SMF PMD Baseline Specifications" (PDF). 19 Eylül 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 30 Nisan 2020. 
  25. ^ "Baseline Proposal for 8 x 50G NRZ for 400GbE 2 km and 10 km PMD" (PDF). 4 Mart 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 30 Nisan 2020. 
  26. ^ "400 GbE technical draft specifications" (PDF). 9 Mayıs 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). 
  27. ^ IEEE 802.3 NGOATH SG Adopted Changes to 802.3bs Project Objectives 14 Nisan 2016 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. Updated by IEEE 802.3 NGOATH Study Group, Mar 16, 2016, IEEE 802 Mar 2016 Plenary, Macau, China.
  28. ^ "IEEE 802.3bs 200/400 Gb/s Ethernet (Standards Informant)". 2 Mart 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 30 Nisan 2020. 
  29. ^ "Arşivlenmiş kopya" (PDF). 12 Şubat 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 30 Nisan 2020. 
  30. ^ "Arşivlenmiş kopya" (PDF). 18 Şubat 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 30 Nisan 2020. 
  31. ^ "Arşivlenmiş kopya" (PDF). 12 Temmuz 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 30 Nisan 2020. 
  32. ^ 1295.5595/1300.0540/1304.5799/1309.1374 nm (229.0/229.8/230.6/231.4 THz)
  33. ^ 1273.5449/1277.8877/1282.2603/1286.6629 + 1295.5595/1300.0540/1304.5799/1309.1374 nm (229.0/229.8/230.6/231.4 + 233.0/233.8/234.6/235.4 THz)

Konuyla ilgili yayınlar

  • "Researchers to develop 1 Terabit Ethernet by 2015". ZD Net. 29 Ekim 2010 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 9 Ekim 2011. 
  • "Speed matters: how Ethernet went from 3 Mbps to 100 Gbps... and beyond". Ars Technica. Ağustos 2011. 22 Temmuz 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 9 Ekim 2011. 
  • Rick Merritt (9 Mayıs 2011). "IEEE Looks beyond 100G Ethernet". The Cutting Edge. 1 Haziran 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 9 Ekim 2011. 
  • Stephen Lawson (February 2, 2010). "Facebook Terabit Ethernet İhtiyacını Görüyor" . PC Dünyası . Erişim tarihi: 15 Aralık 2011 .
  • IEEE Raporları
    • "100 gigabit Ethernet and beyond". Mart 2010. 
    • Kitap kaynağı. ISBN 978-1-4244-5730-4.  Kitap kaynağı. ISBN 978-1-4244-5730-4.  Kitap kaynağı. ISBN 978-1-4244-5730-4. 
    • Kitap kaynağı. ISBN 978-1-4244-5730-4.  Kitap kaynağı. ISBN 978-1-4244-5730-4.  Kitap kaynağı. ISBN 978-1-4244-5730-4. 

Dış bağlantılar

  • "Terabit Ethernet on the way". insideHPC. 3 Nisan 2009. 6 Nisan 2009 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 30 Nisan 2020. 
  • "Terabit Ethernet possibilities". The Register. 15 Şubat 2009. 19 Şubat 2009 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 30 Nisan 2020. 
  • "Terabit Ethernet around 2015". 24 Nisan 2008. 6 Ocak 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 30 Nisan 2020. 
  • "100 Gigabit Ethernet: Bridge to Terabit Ethernet". Network World. 20 Nisan 2009. 14 Mayıs 2010 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 30 Nisan 2020. 
  • "Terabit Ethernet becomes a photonic possibility". Ars Technica. Condé Nast. 13 Şubat 2009. 13 Şubat 2009 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 30 Nisan 2020.