Trzeba pamiętać o przyszłości

Sieci Ethernet o przepływnościach 40 i 100 Gb/s to najnowsza wersja standardu IEEE 802.3ba, który został oficjalnie opublikowany w połowie 2010 roku i jest określany przez Ethernet Alliance jako HSE (Higher-Speed Ethernet). Obecnie zaczyna on znajdować zastosowania głównie w dużych centrach danych i sieciach korporacyjnych, ale w perspektywie najbliższych lat szersza popularyzacja wydaje się być nieunikniona. Dlatego planując obecnie infrastrukturę, która ma funkcjonować przez wiele lat warto zdawać sobie sprawę, jakie są wymagania HSE na parametry warstwy fizycznej sieci, bo to może pozwolić na uniknięcie kosztów jej późniejszej modernizacji. Większość zmian, których wymaga HSE dotyczy fizycznej warstwy sieci, w szczególności okablowania miedzianego lub światłowodowego.

Migracja do sieci 40/100GbE nie wymaga modyfikacji wyższych warstw sieci, a więc protokołów i aplikacji. Bez zmian w przełącznikach i routerach można na przykład korzystać z funkcji RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol) lub OSPF (Open Shortest Path First). Nie zmieniły się też format i rozmiary ramek.

Natomiast jeśli chodzi o okablowanie, to podobnie jak wcześniej istnieje zestaw specyfikacji różnych mediów transmisyjnych miedzianych i światłowodowych, których zastosowania zależą od wymaganej długości łączy - od 100 m do ponad 40 km.

W stosowanych obecnie sieciach Gigabit i 10Gigabit Ethernet wykorzystywane są dwie linie transmitujące dane w dwóch kierunkach. Niestety w wypadku HSE takie rozwiązanie okazało się trudne do realizacji. Dlatego obecnie stosowana jest technika podziału sygnałów na wiele równoległych kanałów (linii transmisyjnych) o przepustowości 10 Gb/s, z których każdy wykorzystuje własne, dedykowane włókno światłowodowe. W wypadku sieci 40GbE kable światłowodowe mają 4, a w systemie 100GbE - 10 kanałów transmisyjnych w każdym kierunku. Należy pamiętać, że specyfikacja IEEE 802.3ba opisuje wymagania dla interfejsów wykorzystujących pojedynczy tor transmisji w każdą stronę, ale na produkty takie trzeba będzie zaczekać zapewne jeszcze kilka lat.

W efekcie HSE obecnie wymaga transmisji wielokanałowej, co stawia inne niż dotychczas wymagania na okablowanie zarówno miedziane, jak i światłowodowe.

W praktyce stosowane są obecnie kable zawierające 12 (40GbE) lub 24 włókna (100GbE).

W pierwszym wypadku są to 3 grupy po 4 włókna (dwie służą do transmisji w obu kierunkach, a trzecia nie jest wykorzystywana). W drugim, grupy składające z 10 włókien służą do transmisji w obu kierunkach, a po 2 z każdej strony pozostają w zapasie. Oprócz tego 40/100GbE wymaga stosowania światłowodów kabli klasy "laser-optimized".