走近40G以太網(wǎng)技術(shù)：40G以太網(wǎng)市場(chǎng)與應用分析

　　隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)流量的爆炸式增長(cháng)，傳統的10G網(wǎng)絡(luò )早已不能滿(mǎn)足用戶(hù)需求。無(wú)論是企業(yè)用戶(hù)或是個(gè)人用戶(hù)，高帶寬都成為一致愿景。在這種大趨勢背景下，40G與100G的時(shí)代開(kāi)始到來(lái)。但由于100G市場(chǎng)仍不成熟，40G成為大多數企業(yè)網(wǎng)絡(luò )升級10G網(wǎng)絡(luò )的首選方案。本文將深入探索40G網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展，逐一呈現40G發(fā)展至今的成果。

　　40G以太網(wǎng)概述

　　早在2007年，IEEE 802.3ba工作組首次提出將40G以太網(wǎng)作為高速以太網(wǎng)項目之一。2010年，40G以太網(wǎng)被正式批準為IEEE 802.3ba標準，允許以太網(wǎng)幀以40gbit /s的速率傳輸。該標準同時(shí)定義了包括背板、銅線(xiàn)、多模單模光纖通信的物理層規范。隨著(zhù)40G以太網(wǎng)的發(fā)展，802.3ba標準有了很多新的補充內容，如802.3bg-2011、802.3bj-2014、802.3bm-2015等。下表列出了一些40GbE相關(guān)的IEEE標準規范。

　　40G以太網(wǎng)應用

　　在網(wǎng)絡(luò )層應用40G以太網(wǎng)通常需要一對QSFP+光模塊與跳線(xiàn)相連，如OM4或OM3光纖跳線(xiàn)。40G光模塊依次插入網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器或其他組件(如40G交換機)。在所有40G應用中，40G跳線(xiàn)、40G光模塊和40G交換機被認為是領(lǐng)先前三的40G以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )應用。

　　40G跳線(xiàn)

　　40G跳線(xiàn)可分為40G以太網(wǎng)跳線(xiàn)和QSFP+光纖跳線(xiàn)。企業(yè)網(wǎng)中一般不采用40G銅線(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò )，因為與10G銅線(xiàn)相比，其成本更高，可伸縮性更差，至今只有Cat8銅線(xiàn)可用于40G網(wǎng)絡(luò )。相反，40G光纖接入的組網(wǎng)方式要更加多樣化，可用的光纖跳線(xiàn)有40G的光纖分支跳線(xiàn)(如MTP-LC線(xiàn)纜)、主干光纜(如MPO主干光纜)和OM3、OM4、SMF等常規光纖跳線(xiàn)。企業(yè)網(wǎng)用戶(hù)經(jīng)常將這些跳線(xiàn)同時(shí)使用來(lái)實(shí)現40G-40G傳輸，甚至是10G到40G的網(wǎng)絡(luò )升級。

　　40G光模塊

　　根據IEEE與MSA制定的40G協(xié)議標準，市面上有兩類(lèi)主要的40G模塊：QSFP+模塊和CFP模塊。QSFP+光模塊有4條發(fā)送和4條接收通道，支持40G以太網(wǎng)單多模光纖應用。CFP模塊的尺寸規格比QSFP+更大，通常用于100G以太網(wǎng)，但也支持40G。這兩種模塊類(lèi)型都有許多不同的接口類(lèi)型。隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展，又不斷出現新的40G模塊端口和標準。下面列出了一些40G光模塊的主要接口類(lèi)型;

　　40G光模塊和40G跳線(xiàn)搭配因其靈活性而被廣泛應用于40G網(wǎng)絡(luò )傳輸中。然而，隨著(zhù)用戶(hù)對網(wǎng)速的要求越來(lái)越高，40G DAC和40G AOC在高密度網(wǎng)絡(luò )部署中越來(lái)越常見(jiàn)，尤其是短距離傳輸的數據中心組網(wǎng)。40G DAC和40G AOC一端或兩端都裝有QSFP+光模塊，有著(zhù)功耗低，方便維護，性能穩定等諸多優(yōu)勢，是實(shí)現40G或4x10G光傳輸的高性?xún)r(jià)比方案。

　　40G以太網(wǎng)交換機

　　盡管多數IT人士判定10G網(wǎng)絡(luò )將在以太網(wǎng)市場(chǎng)長(cháng)期占據主導地位，但對企業(yè)來(lái)說(shuō)，從10G以太網(wǎng)絡(luò )升級到40G甚至更高速度是保持企業(yè)競爭力的必然之選。由于大多數用戶(hù)仍在使用1G或10G的網(wǎng)絡(luò )，可提供多速率選擇的交換機更受用戶(hù)歡迎。因此，大多數交換機供應商都提供多速率交換機，可以處理10/25/40/100G速度，同時(shí)滿(mǎn)足用戶(hù)當前與未來(lái)的需求。正因如此，一個(gè)40G以太網(wǎng)交換機通常帶有一些SFP+、SFP28、QSFP+和QSFP28混合端口，在數據中心里可用作核心交換機或脊層/聚合層交換機。

　　結論

　　盡管40G以太網(wǎng)正明顯呈上升趨勢發(fā)展，但下一代以太網(wǎng)究竟是向40G，25G或是100G發(fā)展的問(wèn)題仍然懸而未決。適者生存，無(wú)論哪種方案將沖出重圍，目的都是為了滿(mǎn)足日益增長(cháng)的互聯(lián)網(wǎng)需求，最后結果讓我們拭目以待。