Ethernet 25G vs Ethernet 40G ? Quelle est la différence ?

Les réseaux cloud et de centres de données accélèrent leurs mises à niveau pour faire face à la pression exercée par les charges de travail d’IA, la virtualisation et la croissance des services 5G. La demande toujours croissante de bande passante rend l’évolution de 10G vers 100G et au-delà presque inévitable. Dans ce processus, deux principales voies de mise à niveau—10G→25G→100G et 10G→40G→100G—forment conjointement la trajectoire principale de l’évolution actuelle d’Ethernet.

Bien que le 25GbE et le 40GbE facilitent tous deux une transition fluide depuis le 10GbE traditionnel, ils diffèrent par leur mise en œuvre technique, leur évolutivité et leur structure de coûts globale. Cet article compare l’Ethernet 25G et 40G selon les caractéristiques techniques, le coût et l’efficacité énergétique, l’évolutivité, les scénarios d’application typiques et les stratégies d’évolution afin de fournir des orientations pour la planification de l’architecture réseau et le choix du parcours de mise à niveau.

Ethernet 25G vs Ethernet 40G : aperçu technique

La distinction fondamentale entre 25GbE et 40GbE réside principalement dans leurs architectures de canaux.

25G Ethernet (IEEE 802.3by) utilise généralement des modules SFP28, chaque port employant un seul canal 25Gbps correspondant à un débit SerDes d’environ 25.78GHz. Cette structure monocanal est relativement simple, avec un chemin de signal plus rationalisé et un traitement au niveau du port plus efficace.

Ethernet 40G (IEEE 802.3ba), reposant sur Émetteurs-récepteurs QSFP+, atteint une bande passante totale de 40Gbps grâce à quatre canaux parallèles de 10Gbps, nécessitant quatre SerDes fonctionnant à environ 10.31GHz. Bien que cette solution soit techniquement mature, sa conception parallèle multicanal se traduit par une architecture globale plus complexe et une utilisation de la bande passante relativement dispersée par canal.

Dans l’ensemble, la conception SerDes monocanal de l’Ethernet 25G facilite une densité de ports plus élevée et une meilleure utilisation de la bande passante dans les équipements de commutation. La solution 40G s’appuie sur la technologie 10G pour une complexité moindre, mais elle n’est pas tout à fait aussi efficace ni évolutive. Ces différences entraînent des coûts ultérieurs, des capacités d’expansion et des choix de déploiement.

25GbE vs. 40GbE : comparaison des coûts et de l’évolutivité

En ce qui concerne la consommation électrique et la densité de ports :

25GbE utilise une conception SerDes monocanal, ce qui signifie qu’il consomme moins d’énergie et génère moins de chaleur par port. Cela permet aux commutateurs d’intégrer davantage de ports dans le même espace, en optimisant l’utilisation de l’espace et en réduisant le coût par Gb de bande passante. En revanche, 40GbE obtient sa bande passante grâce à 4 canaux parallèles 10G, ce qui signifie qu’il nécessite davantage de ressources SerDes et de circuits par port. Cela entraîne une consommation d’énergie plus élevée et des défis thermiques, limitant les ports disponibles et augmentant naturellement le coût par Gb.

En ce qui concerne les coûts matériels, le 25GbE s’appuie sur le format de boîtier mature SFP+/SFP28, permettant une réutilisation complète de la chaîne d’approvisionnement et de l’expertise de conception de l’ère 10Gb. Cela rend les coûts par port des modules et du matériel associé plus faciles à contrôler et facilite les mises à niveau du réseau. En revanche, le 40GbE utilise des modules QSFP+ et de nouveaux composants. Sa voie technologique est mature, mais il coûte plus cher au départ et par port que le 25GbE.

Pour le câblage et la connectivité, le 25GbE utilise généralement une fibre duplex LC ou Câbles DAC 25G. Dans de nombreuses situations, vous pouvez réutiliser les systèmes de câblage 10G existants sans modifications importantes, ce qui contribue à réduire les coûts de câblage et à simplifier le déploiement. 40GbE utilise principalement des câbles trunk multifibres MPO/MTP (p. ex., 12 fibres), qui ne fonctionnent pas avec les interfaces LC standard. Cela nécessite souvent une infrastructure de câblage nouvelle ou reconfigurée, entraînant un investissement de projet plus élevé et des obstacles de mise en œuvre accrus.

Concernant l’évolutivité et les performances : - L’architecture monocanal du 25GbE offre une meilleure efficacité énergétique par port et une meilleure utilisation de la bande passante, avec une efficacité de liaison plus proche de celle d’un bus de couche supérieure. La combinaison de quatre canaux 25G facilite la mise à niveau vers 100G. Une solution 40GbE basée sur une architecture 4x10G présente une bande passante par liaison inférieure à celle du 40GbE. De plus, l’augmentation du débit nécessite généralement de modifier la configuration du système ou les câbles, ce qui la rend moins flexible que l’approche basée sur le 25G.

25G Ethernet vs. 40G Ethernet : comparaison des scénarios d’application

L’Ethernet 40G est encore largement utilisé pour les applications traditionnelles d’agrégation et de dorsale. Cependant, dans les nouveaux projets de construction ou de mise à niveau à grande échelle, le 25G devient la solution privilégiée. L’Ethernet 25G est mieux adapté aux environnements haute densité mettant l’accent sur l’efficacité énergétique et l’évolutivité, tels que les liaisons montantes de serveurs dans les déploiements en haut de baie (ToR) des centres de données, les couches d’accès des clusters d’IA et les déploiements de nœuds cloud/edge. Il permet une transition fluide depuis le 10G tout en exploitant l’infrastructure de câblage existante, offrant une densité de ports plus élevée, un coût par Gbit inférieur et une efficacité énergétique supérieure. Il s’aligne également bien sur les scénarios exigeant une bande passante élevée et une faible latence, tels que le fronthaul 5G.

L’Ethernet 40G est plus répandu dans les réseaux établis et exploités depuis longtemps. Il combine plusieurs liaisons 10G dans les couches d’agrégation et de cœur des centres de données, les réseaux de campus et les réseaux métropolitains, assurant une transmission de backbone stable et à large bande passante. Dans ces cas, l’infrastructure de commutateurs 40G et de modules optiques dont nous disposons déjà représente encore un investissement important, et elle servira de couche de transition avant de passer au 100G, au 400G ou même à des vitesses supérieures. Globalement, l’Ethernet 25G est mieux adapté aux déploiements haute densité tournés vers l’avenir. En comparaison, l’Ethernet 40G continue de jouer un rôle fondamental dans les systèmes traditionnels et les couches d’agrégation, en fournissant une marge de transition et une garantie de compatibilité pour les mises à niveau progressives.

Comment choisir entre Ethernet 25G et Ethernet 40G ?

Lors du choix entre Ethernet 25G et 40G, cela dépend de vos besoins réseau spécifiques. Le SFP28 25G est mieux adapté aux connexions de serveurs. Il fonctionne bien avec les débits typiques des cartes d’interface réseau de serveurs, offre davantage de ports dans le même espace et coûte moins cher par gigabit. Si l’objectif principal est constitué par des liaisons montantes à haut débit entre commutateurs, ou si le réseau existant a déjà déployé des équipements QSFP+ à grande échelle, continuer avec une solution 40G sera plus fluide à court terme.

En matière de câblage et d’infrastructure, si l’objectif est de réutiliser autant que possible les câbles et systèmes de câblage 10G existants, le 25G offre un avantage plus important. Dans la plupart des cas, passer au 25G vous permet de réutiliser votre fibre duplex LC actuelle ou vos DAC cuivre. Cela peut vous faire économiser de l’argent sur le recâblage et vous permettre d’être opérationnel plus rapidement. Généralement, le 40G utilise des câbles multifibres MPO/MTP, qui nécessitent un nouveau câblage de backbone. Cela augmente la complexité de la planification et de la construction. En ce qui concerne l’évolutivité, le 25G évolue naturellement vers le 100G via 4x25G, ce qui s’aligne sur les prochaines feuilles de route des réseaux 100G et 400G. De nombreux modules 100G QSFP28 utilisent une conception 4x25G. Bien que le 40G puisse également migrer vers le 100G, il n’est pas aussi efficace que la voie d’évolution basée sur le 25G en termes de consommation d’énergie et d’utilisation de la densité de ports. Il convient mieux comme couche de transition pour les réseaux existants que comme choix central pour les nouvelles architectures haute densité.

En ce qui concerne la disponibilité des équipements et le budget, les commutateurs 40G et les modules QSFP+ sont très matures, ce qui les rend adaptés à l’exploitation des écosystèmes existants et permet un déploiement rapide à court terme. Dans le même temps, les équipements 25G deviennent plus courants dans les centres de données cloud et les scénarios 5G. Les modules SFP28, les NIC et les commutateurs deviennent moins chers, ce qui en fait une meilleure option globale. En pratique, de nombreuses organisations utilisent un mélange de 25G pour les couches d’accès et top-of-the-rack (ToR), et de 100G/400G pour les liaisons montantes et les réseaux fédérateurs. Cela signifie qu’elles sautent le 40G en tant qu’étape intermédiaire. Si l’on est contraint de choisir une « solution de vitesse intermédiaire », une règle empirique simple s’applique : le 25G tend à offrir un meilleur coût par Gbps et une meilleure densité de ports. Dans le même temps, le 40G tire parti de sa maturité et de l’infrastructure réseau existante pour conserver sa valeur en matière de déploiement rapide et de compatibilité.

Conclusion

En général, le 25GbE et le 40GbE ont tous deux joué un rôle temporaire dans la transition du 10G au 100G, mais leurs rôles dans les réseaux modernes diffèrent. Le module 25G SFP28 est excellent, car il offre une densité de ports élevée, permet de maîtriser la consommation d’énergie et permet de réutiliser le câblage. Il peut utiliser la fibre LC 10G et les câbles en cuivre que vous possédez déjà ; c’est donc un excellent choix pour l’accès serveur en haut de baie, les liaisons fronthaul 5G et les scénarios en périphérie. Le 40G QSFP+ est encore utilisé dans les réseaux d’agrégation traditionnels et les réseaux existants, offrant une prise en charge fiable et constante des performances pour les couches de dorsale et d’agrégation établies.

Dans la plupart des nouveaux projets ou des projets de mise à niveau, le 25G est plus avantageux et plus facile à étendre, et il remplace souvent complètement le 40G. QSFPTEK propose une sélection complète de modules optiques et de câbles QSFP+ et SFP28. Tous les produits font l’objet de tests rigoureux dans des conditions proches du réel, garantissant une compatibilité transparente avec les commutateurs et serveurs grand public. Cela facilite la mise à niveau pour les utilisateurs et permet à l’ensemble de fonctionner de manière fluide et harmonieuse.