Ethernet 40-100G

Ethernet 40-100G

40 Gigabit Ethernet або 40GbE, а також 100 Gigabit Ethernet, або 100GbE - стандарти Ethernet, що розроблялися IEEE P802.3ba Ethernet Task Force[2] з початку листопада 2007, та були остаточно прийняті в червні 2010 і стандарти підтримують передачу Ethernet пакетів на швидкості 40 та 100 Гбіт/с крізь декілька окремих 10 Гбіт/с або 25 Гбіт/с ліній. До цього моменту найбільш швидкісним стандартом був 10 Gigabit Ethernet. Робота над проектом була започаткована IEEE 802.3 Higher Speed Study Group. 5-го грудня 2007 р. P802.3ba Ethernet Task Force розпочала роботу над проектом з такої пропозиції: Пропонуємо розширення протокола 802.3 до робочих швидкостей 40 Гбіт/с та 100 Гбіт/с для того щоб досягти значного збільшення пропускної здатності та максимально зберегти сумісність з існуючим обладнанням, що використовує стандарт 802.3, попередні інвестиції в дослідження та розробку, а також принципи роботи та керування мережами. Проект має за мету забезпечити зв'язок між обладнанням, враховуючи існуючі вимоги до дальності. Зверніть увагу, що стандарт IEEE 802.3ba, про який йдеться, не є сумісним з багатьма 40G та 100G транспортними рішеннями. Вони мають відмінний оптичний діапазон та спосіб модуляції. 40 Гбіт/с Ethernet не є сумісним з існуючим 40 Гбіт/с транспортним рішенням, що використовує сигнали 10 Gigabit в одному оптичному носії та застосовує використанням спектральне ущільнення каналів (dense wavelength-division multiplexing - СWDM). На оптичному рівні 100 Гбіт/с and 40 Гбіт/с Ethernet використовують або з чотири 25 Гбіт/с або 10 Гбіт/с WDM канала в 1310 нм діапазоні, або паралельні оптичні волокна на чотири або десять оптичних волокон на кожен напрямок у стрічковому кабелі.

Фізичні стандарти

40/100 Gigabit Ethernet містить в собі багато різних стандартів фізичного рівня (PHY). Мережеві пристрої можуть підтримувати багато різних типів PHY за допомогою замінюваних модулей PHY. Оптичні модулі на стандартизовані у 802.3, але мають дотримуватись певних специфікацій (MSAs). Одним із стандартизованих модулей 40 та 100 Gigabit Ethernet є CFP MSA, що призначений для відстаней від 100 метрів. QSFP та CXP модулі працюють на більш короткі відстані. Відповідно до стандарту підтримується тільки двонаправлений (full-duplex) режим. Інші вимоги:

• Збереження формату кадрів Ethernet відповідно до 802.3 та використання 802.3 MAC-адрес
• Збереження мінімального та максимального розміру кадру (FrameSize) згідно з існуючим стандартом 802.3
• Допустимий рівень bit error ratio (BER) не має перевищувати Неможливо розібрати вираз (невідома помилка): 10^{-12}

на інтерфейсі MAC/PLS

• Підтримка Оптичного транспорту (OTN)
• Підтримка MAC на швидкості 40 та 100 Гбіт/с
• Забезпечити на фізичному рівні (PHY) роботу з одномодовим оптичним волокном (SMF), OM3 багатомодовим оптичним волокном (MMF), мідним з'єднувальним або backplane кабелем.

Стандартизовані наступні PHY:

PHY	40 Gigabit Ethernet	100 Gigabit Ethernet
до 1 м, стек	40GBASE-KR4
до 10 м мідний з_эднувальний кабель	40GBASE-CR4	100GBASE-CR10
до 100 м, OM3 MMF	40GBASE-SR4	100GBASE-SR10
до 125 ,r OM4 MMF	40GBASE-SR4	100GBASE-SR10
до 10 км, SMF	40GBASE-LR4	100GBASE-LR4
до 40 км, SMF		100GBASE-ER4

Обмеження 100 м OM3 стосується стандартів з використанням паралельного стрічкового оптичного кабелю та довжини хвилі 850 нм, що базуються на 10GBASE-SR 40GBASE-SR4 та 100GBASE-SR10). 4 лінії 10GBASE-KR довжиною до 10 м лінії використовуются в 40GBASE-KR4. При використанні мідного кабелю довжина обмежена до 10 м, а в самому кабелі містяться 4 або 10 диференціальні лінії SFF-8642 з SFF-8436 з'єднувачами. Стандарти 10 та 40 км 100G використовують 4 довжини хвилі (в районі 1310 нм) з ємністю 25G кожна (100GBASE-LR4 та 100GBASE-ER4), 10 км 40G використовують 4 довжини хвилі (в районі 1310 нм) з ємністю 10G кожна (40GBASE-LR4).