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过去22年里,每隔7到8年就会出现以太网的新速度。2002年,10Gbps的以太网被引入,随后在2010年增加了40Gbps和100Gbps,然后在2017年又增加了200Gbps和400Gbps。这一切在今年随着800Gbps的以太网的推出都达到了高潮。
为什么需要它?简而言之,行业需要它!
以太网常被认为是“互联网的管道”,并支持着不可否认的“up and to the right”,即指数级的带宽增长。10GbE之后,据观察,核心网络大约每18个月翻一番,而服务器每24个月翻翻一番 —— 这导致了40Gbps和100Gbps的出现。在开发了这两种以太网速率后,第一次IEEE 802.3™以太网带宽评估预测,平均每5年带宽需求将增长10倍。有了这些知识,IEEE 802.3™以太网工作组开发了200GbE和400GbE。
最新的IEEE 802.3™以太网带宽评估指出(https://www.ieee802.org/3/ad_hoc/bwa2/BWA2_Report.pdf),到2025年,各种应用程序的带宽增长将是2017年流量水平的2.3倍至55.4倍。该评估的结果如图1所示。
图1 –IEEE 802.3™以太网带宽评估第二部分研究结果
认识到行业对800GbE的迫切需求,IEEE P802.3df™工作组应运而生。该工作组由来自不同背景的相关专家组成:高带宽应用系统和设备的用户和生产商,如云规模数据中心、互联网交换机、主机代管服务、内容交付网络、无线基础设施、服务提供商和运营商网络以及视频分发基础设施。这种多样化的人才库使以太网能够继续发展,以满足行业的下一代带宽需求。
鉴于业界对8通道电气和光学解决方案的认可,IEEE P802.3df™借用和参考已经发布的多个定义100Gb/s电气和光信号的以太网标准。这些 IEEE 802.3™标准汇总如表1所示。
表1 –被802.3df项目组参考的IEEE802.3标准系列
在这些标准的基础上,IEEE 802.3df™-2024在大约16个月内开发完成,比预定计划提前了4个月。
表2总结了新标准中定义的电气接口和物理层规格的完整列表。通过利用这些标准,实施者将能够重用现有的IP,并快速开发和导入与新标准兼容的新产品。
表2 – IEEE 802.3 标准定义的物理层规格
应对新范式
IEEE 802.3df™-2024具有800 GbE的并行x8通道结构,使以太网能够适配目前已经部署了的网络现实:使用单端口x8通道的铜质或光学接口已经被用于支持双400GbE链路。这不仅有助于实现更高的400GbE端口密度,它更在端口配置方面提供了更大的灵活性。考虑一个给定的八通道端口:它可以配置为支持以下任何场景:a[MCSD1] )一个八通道应用;b) 两个四通道应用;c) 四个双通道应用;d) 八个单通道应用(见图2)。
因此,结合表1中指出的标准,网络架构师可以配置单个端口以支持标准化的100GbE、200GbE、400GbE或800GbE。这使得能够利用规模经济来降低整个生态系统的成本。
图2 – 800Gb/s端口配置示例
展望未来
正如最新的IEEE 802.3™以太网带宽评估所强调的那样,到2025年,流量水平预计将是2017年观测水平的2.3倍至55.4倍。虽然IEEE 802.3df™-2024预计将为许多应用提供缓解,但行业带宽需求的持续指数级增长将使以太网的下一个速率比过往历史的7年一代来得更快。
虽然预计IEEE 802.3df™-2024将为许多应用提供缓解,但行业带宽需求的持续指数级增长可能会更快地需要到下一代以太网速率,比以太网从10Gbps以来大约每7年增加一个新的以太网速率的历史进程更快。
从IEEE P802.3df™工作组中切分衍生了IEEE P802.3dj™200Gb/s、400Gb/s、800Gb/s和1.6Tb/s以太网工作组。该工作组的重点将是开发基于200 Gb/s或更高的电气和光学信号的解决方案。熟悉以太网的人都熟悉其提供平滑演进的升级路径的倾向。因此,IEEE P802.3dj™工作组将专注于基于1、2、4和8通道的解决方案。如图3所示,使用200Gb/s的通道速率,将开发用于20GbE、400GbE、800GbE和下一个以太网速率1.6 Tb/s的解决方案。该项目目前计划于2026年完成。由此可以查看有关此项目的更多信息:https://www.ieee802.org/3/dj/index.html。
图3 – 基于通道速率的以太网速率
单击此处获取更多信息或获取IEEE 802.3df™标准:https://standards.ieee.org/ieee/802.3df/11107/。
IEEE标准工作组
IEEE标准协会的全球志愿者网络由代表广泛行业和技术领域的个人和组织组成。这些创新者合作确定市场需求,交流行业专业知识,制定标准和解决方案,造福行业、社会和人类。投稿人的文章仅代表志愿者的观点,不一定代表IEEE或IEEE标准协会的观点。
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