Die (R)Evolution der Rechenzentren; Teil 17

IEEE 802.3ba – 40 GbE ist verfügbar, 100 GbE kommt 2012

24.03.2011 | Autor / Redakteur: Dr. Franz-Joachim Kauffels / Andreas Donner

Der Reflex Photonics 100 GBASE-SR 10 Transceiver ist der erste seiner Art; Bild: Dr. Franz-Joachim Kauffels
Der Reflex Photonics 100 GBASE-SR 10 Transceiver ist der erste seiner Art; Bild: Dr. Franz-Joachim Kauffels

Die 100 GbE-Varianten für Corporate Networks

Kommen wir zu den 100G-Varianten. Hier unterscheiden wir zwischen denen, die für Corporate Networks besonders interessant sind und denen für Provider Netze. Aus historischen Gründen haben die Provider-Varianten ein bis zwei Jahre Entwicklungsvorsprung.

100 GBASE-CR10 Übertragung auf 10 Kanälen mit jeweils 10 G über mindestens 10 m. Dazu benötigt man 2 X 10 Leitungen.

Diese Version wurde zwar im Standard definiert und es gibt auch Hersteller, die entsprechende Stecker gezeigt haben. Insgesamt ist das aber eine eher an den Haaren herbeigezogene exotische Variante. Ein Transceiver besteht dann aus 10 nebeneinandergepappten elektrischen 10 GBASE-CX Transceivern.

100 GBASE-SR10 optische Übertragung auf 10 Kanälen mit jeweils 10 G über mindestens 100 m OM-3 MMF. Man benötigt 2 X 10 Fasern.

Diese Variante ist nur unwesentlich eleganter als das CR-Pendant. Es gibt aber durchaus normierte Bündelfaserbauarten mit z.B. 24 Fasern, die das unterstützen. Auch hier wurden entsprechende Stecker gezeigt und das Ganze macht einen so fertigen Gesamteindruck, dass man annehmen kann, dass es auch in Stückzahl gebaut und eingesetzt wird.

Von der Verkabelung her ergeben sich eigentlich keine wesentlichen Vorteile gegenüber 10 X 10 GbE, aber die Anzahl der Wartungspunkte verringert sich um den Faktor 10 und der Stromverbrauch um den Faktor 6 bis 7. Werden derartige Komponenten preiswert angeboten, reicht alleine das für einen möglichen sinnvollen Einsatz. Abb. 7 zeigt die Grundkonstruktion für 100 und 40 GbE. Die Transmitterspezifikationen sind dann natürlich harmlos und entsprechen im Wesentlichen denen von 10 GBASE-SR, siehe Abb. 8. Auch der Receiver stellt die Konstrukteure nicht wirklich auf den Prüfstand, siehe Abb. 9.

Selbst unter pessimistischen Annahmen ergibt sich die Reichweite von zwei bis 100 m über 2.000 MHz*km OM-3 MMF; siehe Abbildung 10.

Der Hersteller Reflex Photonics war Ende März 2010 tatsächlich so freundlich, schon einen entsprechenden Transceiver vorzustellen. Wir können ihn also hier zeigen; siehe Abbildung 11.

Der Transceiver hat einen Anschluss für ein genormtes Ribbon Cable mit 24 MMFs. Er arbeitet besonders energieeffizient und verbraucht weniger als 8 Watt, das ist also nur unwesentlich mehr als ein einzelner 10-G-Adapter. Man kann abschätzen, dass ein mit diesem Transceiver ausgestatteter 100 GBASE-SR 10 Adapter höchstens 12 bis 15 Watt verbrauchen wird, also etwa so viel wie drei in dieser Hinsicht sparsame 10 G-Adapter. Der Witz an diesem Transceiver ist, dass er mit einem VCSEL-Feld arbeitet. Die Vorzüge von VCSEL-Feldern wurden im letzten Kapitel ja ausführlich beschrieben. Die Blockschaltung zeigt Abb. 12.

Durch die VCSEL-Felder lässt sich der Adapter alternativ als 10X10 G oder als 1 X 100 G Transceiver betreiben. Das ist z.B. sehr interessant für eine Integration in Blade Systeme, weil man dann einfach jedem Prozessor Blade einen eigenen 10G-Kanal geben kann und sich im Blade System oder ToR nicht um ein „Zusammenswitchen“ bemühen muss.

Der Transceiver überwindet mindestens 100m auf OM3 Ribbon Cable. So gibt es der Hersteller an. Mit einem OM4 Ribbon Cable lassen sich aber sicher mehr als 200m voneinander entfernte Geräte verbinden, würde Reflex Photonics noch LRM-Schaltungen einbringen, kämen wir auf ca. 600m.

Von außen sieht der Transceiver sehr unspektakulär aus, wie eine Tafel Schokolade aus Aluminium, auch mit diesen Abmessungen. Das wird nicht so bleiben, der nächstkleinere Formfaktor ruft schon laut.

Preiswerte Corporate-Network-Lösung

Das Wichtige an diesem Transceiver ist aber, dass er zeigt, dass 100 GBASE-SR10 als preiswerte Lösung für Corporate Networks verfügbar ist.

Wie kommt ein solcher Transceiver nun in unsere Netze? Naja, durch Kooperationen. Reflex Photonics arbeitet eng mit Infinera zusammen, und Infinera arbeitet eng mit Juniper zusammen. Da Juniper schon einen 100 G-Adapter für Provider-Zwecke hat, der die gesamte notwendige Logik in den spezialisierten 50 G ASIC-Steuerprozessoren besitzt, ist es sehr wahrscheinlich, dass Juniper diesen Transceiver mit dem Rest vom Provider-Board kombiniert, um schnell und kostengünstig eine Lösung für Corporate Networks, hier besonders für die Inter Switch Links der Virtual Chassis, bauen und anbieten zu können.

100 GBASE-SR4 parallele CWDM-Übertragung von 4 Lanes mit je 25 Gbit/s. auf einer Monomode-Faser um 850 nm herum bei einer Reichweite von einigen Hundert Metern.

Diese Variante ist wegen der verfügbaren 30 Gbit/s. VCSELs sehr weit gediehen, gehört aber schon zu denen, die im Standard nicht explizit erwähnt werden. Die Kosten werden 5-6 X 10 GBASE-SR betragen, lieferbar ab Mitte. 2011

Über den Autor

Dr. Franz-Joachim Kauffels ist seit über 25 Jahren als unabhängiger Unternehmensberater, Autor und Referent im Bereich Netzwerke selbständig tätig. Mit über 15 Fachbüchern in ca. 60 Auflagen und Ausgaben, über 1.200 Fachartikeln sowie unzähligen Vorträgen ist er ein fester und oftmals unbequemer Bestandteil der deutschsprachigen Netzwerkszene, immer auf der Suche nach dem größten Nutzen neuer Technologien für die Anwender. Sein besonderes Augenmerk galt immer der soliden Grundlagenausbildung.

 

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