Ethernetowe aplikacje 10GbE

W najbliższych latach protokół ethernetowy zdominuje wszelkie sieci teleinformatyczne, a po 2010 r. podstawowa infrastruktura komunikacyjna będzie w całości oparta wyłącznie na protokole IP oraz włóknie optycznym. Atrakcyjność takiego rozwiązania polega na tym, że pozwala ona bezkonfliktowo integrować różne technologie ethernetowe, które dzisiaj przestają się kojarzyć wyłącznie z okablowaniem LAN. Zaawansowane metody szybkiego transportu danych przez sieć optyczną predysponują tę technologię do serwowania wszelkich aplikacji multimedialnych. Do rozwoju optycznego Ethernetu 10GbE przyczynił się fakt, iż jak dotąd, żadna inna technologia nie odpowiadała tak skutecznie na rosnące zapotrzebowanie użytkowników na pasmo w szybko zmieniających się aplikacjach z protokołem IP.

Powodem popularności Ethernetu jest niska cena specjalistycznych mikroukładów ASIC (Application Specific Integrated Circuits) - co rzutuje na koszt portów i kart sieciowych, a także łatwość instalacji i prostota eksploatacji. Nie mniej ważnym czynnikiem jest pełna standaryzacja protokołu w ramach grupy IEEE 802.3, dzięki czemu urządzenia pochodzące od różnych producentów mogą być bezproblemowo łączone ze sobą. Te elementy sprawiają, że znakomita większość istniejących sieci w całości wykonana jest w technologii ethernetowej, począwszy od gniazdka użytkownika domowego, poprzez porty na routerze szkieletowym, skończywszy na farmach serwerów w centrum przetwarzania.

Wszelkie optyczne instalacje charakteryzują trzy poszukiwane przez operatorów (MAN) i administratorów (LAN) cechy: maksymalny zasięg poprawnej transmisji, gigabitowa przepustowość systemu oraz niski koszt instalacji okablowania. W porównaniu z włóknami jednomodowymi SMF, rozwiązania wielomodowe z OM4 zapewniają znacząco niższe koszty instalacyjne - co wynika ze stosowania prostszych (a więc tańszych) źródeł światła, wykorzystania włókien optymalizowanych pod lasery VCSEL, a także od lat używanych złączy optycznych. Uzyskiwana za ich pomocą przepływność daje zadowalające parametry transportowe, sięgające nawet 100 Gb/s na dystansie do kilkuset metrów, a więc wystarczającym dla większości sieci LAN i w środowiskach Data Center.

Komercyjne instalacje włókien wielomodowych nowej generacji (OM3/OM4) przyspieszyły w ubiegłym roku, a kamieniem milowym było zatwierdzenie pod koniec 2009 r. pełnej specyfikacji włókna OM4, dla którego ustalono szczegółowe wymagania transmisyjne. W wyniku postępu w technologiach okablowania i wzrostu bezpieczeństwa tak przesyłanej informacji, na obleganych szlakach komunikacyjnych coraz częściej sięga się po optyczne rozwiązania 40 lub 100 Gb/s. Dzięki temu profesjonalne korzystanie ze zbiorów oraz aplikacji 10GbE zlokalizowanych w odległych serwerach bazodanowych staje się już nie tylko koniecznością, ale i coraz tańsze, chociaż pamięci, pasma oraz pojemności transportowej dla takich aplikacji nadal jest zbyt mało. Warto jednak pamiętać, że instalowane obecnie okablowanie musi uwzględniać nie tylko bieżące potrzeby, ale winno być przystosowane do łatwej modernizacji w stronę rozwiązań 100 Gb/s.

Mimo że w lokalnych aplikacjach 10GbE nadal prym wiodą najstarsze włókna klasy OM1/OM2, są one teraz stopniowo eliminowane przez włókna wielomodowe OM3/OM4, przystosowane do współpracy z laserami VCSEL. Włókna te zachowują korzystne cechy światłowodów jednomodowych operujących w oknie 850 nm, a współdziałając z laserami VCSEL, zapewniają szeroki zakres przepływności od 10 Mb/s do 100 Gb/s oraz wspierają kolejną generację okablowania z przepływnością ponad 100 Gb/s.