Пользователь
0,0
рейтинг
24 августа 2010 в 10:13

Администрирование → 40G/100G Ethernet стандартизирован


В июне этого года был ратифицирован стандарт IEEE 802.3ba, описывающий одновременно две новые скорости: 40 и 100 Гбит/с. Эта новость не прошла мимо хабра, однако проскользнула как-то легко, незаметно и без подробностей. Это ж не новая андроидная прошивка, в самом деле :)
Постараюсь все-таки добавить чуть-чуть фактов.
Разработка велась, практически, с 2006 года. Кое-кто уже запустил свои предстандартные продукты (например, Cisco с триальным CRS-3 и Juniper, представивший 100G интерфейс для роутера T1600 еще в 2009 году), однако это, по словам IEEE и производителей оборудования, не приведет к несовместимости, т.к. вендоры в своих разработках основывались на драфте стандарта, существующем в тот момент времени.

Необходимость вывода на рынок новых высокоскоростных решений Ethernet назрела достаточно давно, т.к. не только ядра сетей крупных сервис-провайдеров уже переросли 10G, но и edge-оборудование местами требует совсем других мощностей, а агрегация 10G каналов в итоге оказывается менее эффективной как технологически, так и экономически. Если long reach оптические устройства под 40G/100G пока весьма дороги, то цены на short reach уже сейчас должны быть вполне благоразумны и даже ниже, чем в свое время начальная стоимость портов 10G (это нам обещают IEEE и вендоры).

Рассмотрим немного подробнее архитектуру 802.3ba.
image

Стандарт основан на IEEE 802.3: не меняется ни формат фрейма, ни его размеры, ни полнодуплексный принцип работы.
LLC (Logical Link Control) и MAC (Media Access Control) уровни, соответствующие Layer 2 модели OSI, остаются без принципиальных изменений. MAC подключается к среде передачи (media) через PHY уровень (соответствует Layer 1 OSI). В свою очередь, PHY уровень включает подуровни PCS (Physical Coding Sublayer), PMA (Physical Medium Attachment), PMD (Physical Media Dependent), а также, опционально, FEC (Forward Error Correction).
RS (Reconciliation Sublayer) — подуровень согласования, который передает последовательность бит от MAC-уровня в MII (Media Independent Interface). Интерфейсов MII в стандарте описано два: XLGMII для 40Гбит/с (римские XL=40) и CGMII для 100Гбит/с (римское С=100). Они базируются на прежнем XGMII (10Гбит/с) и являются логическими, внутрисхемными интерфейсами, обеспечивающими 64-битные (8 полос по 8 бит) каналы приема/передачи данных к PHY (физическому уровню). Также MII обеспечивает тактовую частоту 625 МГц для 40 Гбит/с и 1.5625 ГГц для 100 Гбит/с и на прием, и на передачу.
PCS отвечает за кодирование и скремблирование битового потока при передаче и обратные действия при приеме. Используется та же схема кодирования, что и в 10G — 64B/66B (66 бит линейного кода на 64 бита данных). Для реализации высоких скоростей была разработана специальная MLD методика (Multilane Distribution), суть которой заключается в round-robin чередовании 66-битных блоков данных по нескольким полосам (не знаю, как тут более адекватно перевести «lane»). Преимуществом этой методики является её полная реализуемость на CMOS, что позволит в итоге максимально снять нагрузку по обработке битового потока с электроники, встроенной в оптический интерфейс, а это упростит его функциональность (читай — повысит надежность) и заметно снизит стоимость.
image
Периодическая вставка маркеров в поток битов позволяет на принимающей стороне компенсировать возможные сдвиги битовых групп и полностью восстановить начальный агрегатный сигнал.
PMA обеспечивает преобразование кодовых групп в последовательный сигнал (serialize) и обратный процесс (deserialize). Конкретная реализация PMA зависит от подуровня PMD, т.е., по сути, от типа среды и передатчика.
Ну и, наконец, PMD отвечает за передачу последовательности битов в физическую среду через MDI (Media Dependent Interface).

Разработано несколько спецификаций физического уровня, как обычно, отличающихся дальностью передачи и типом среды передачи:
image
Оптика предполагает использование волнового уплотнения — на 40G CDWM (Coarse Wave Division Multiplexing), на 100G — DWDM (Dense Wave Division Multiplexing) технологии.
А медь — суровые кабели вроде этого.
Форм-фактором для стандарта предполагается сделать CFP (C form-factor pluggable) так же, как для 10G форм-фактором стал XENPAK. Для этого, как там у них принято, заключено Multisource Agreement, чтобы согласовать все необходимые параметры между разными производителями.

Вот, вкратце и поверхностно, описание нового стандарта 40G/100G Ethernet, который определит тенденции развития сетевого оборудования на ближайшие несколько лет. И более того, шеф группы разработчиков 802.3ba John D'Ambrosia утверждает, что 100G — это всего лишь мостик к терабитному Ethernet, и предполагает, что стандарт на него должен быть разработан уже к 2015 году.
К тому же, кое-кто из интернет-гигантов обмолвился, что даже сейчас, в идеале, они были бы рады именно 1T-Ethernet.
@digreen
карма
9,0
рейтинг 0,0
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Спецпроект

Самое читаемое Администрирование

Комментарии (4)

  • +3
    Всё таки 100 гигабит на 40 километров — это фантастика. Как бы привычна она нам ни была.
    • 0
      неделю назад успешно протестировал передачу 40Gbps на 650 километров, осенню на том-же кабеле запланирован телст 100Gbps. Так-что уже не фантастика
  • 0
    Хохо, 100G хотя бы научная фантастика. А 1T к 2015 году — это уже фэнтези какое-то.
  • 0
    К сожалению все эти теоретически-практические построения слишком долго идут в жизнь как полноценная технология.
    Взять хотя бы такой «баян» как 10Гбит — сервера уже с сетевухами продают, а сетевого оборудования практически нет, за исключением свитчей с парой аплинк портов. А так, чтобы сразу 16 портов сделать на 10Гбит — увы и ах.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.