Che cos'è 25GBASE-T e qual è la sua applicazione nella rete SMB

25GBASE-T è una tecnologia Ethernet da 25Gb definita da IEEE, che opera su comuni cablaggi in rame a doppino intrecciato. Con il crescente utilizzo delle reti SMB, questo tipo di interfaccia sta ricevendo maggiore attenzione. Viene utilizzata principalmente per connessioni a breve distanza all'interno delle reti SMB, ad esempio tra switch e server, oppure per interconnettere switch. Il design aumenta la velocità a 25 Gbps sul cablaggio in rame tradizionale, mantenendo al contempo la funzionalità del cablaggio esistente.

Il contenuto seguente esaminerà brevemente come funziona 25GBASE-T, i suoi vantaggi e dove si colloca questa interfaccia nella rete SMB odierna rispetto ad altri metodi di connessione 25G.

Standard 25GBASE-T e tecnologie chiave

La specifica 25GBASE-T è stata finalizzata nel 2016, consentendo la trasmissione Ethernet a 25Gbps su cablaggio in rame a doppino intrecciato. Supporta collegamenti lunghi fino a circa 30 metri. In genere richiede sistemi di cablaggio strutturato Cat8, che necessitano di cavi con elevate specifiche elettriche.

Da una prospettiva tecnica, 25GBASE-T non è una soluzione completamente riprogettata. È piuttosto un'evoluzione di 10GBASE-T e incorpora alcuni concetti originariamente destinati a 40GBASE-T. Entro un raggio di 30 metri, la difficoltà di implementazione non è diversa da quella delle due generazioni precedenti, quindi non sono necessarie modifiche importanti alla progettazione architetturale. Ciò facilita un'implementazione più semplice degli aggiornamenti di rete durante la distribuzione effettiva.

Questa tecnologia è ottenuta tramite elaborazione digitale del segnale più sofisticata, meccanismi avanzati per la soppressione dell'eco e della diafonia, circuiti di decodifica seriale-parallelo ad alta velocità e Interfacce SFP28. Molti di questi componenti non sono stati sviluppati da zero, ma ottimizzati sulla base di sistemi esistenti, consentendo il riutilizzo di apparecchiature disponibili sul mercato.

Il risultato finale è un valore relativamente stabile di 25 Gbps, anche in un ambiente di cablaggio in rame, senza richiedere connessioni in fibra ottica.

Vantaggi principali di 25GBASE-T

Prestazioni e scalabilità sono gli aspetti più facili da comprendere. 25GBASE-T può raggiungere 25Gbps su un singolo collegamento con cavo in rame. Si tratta di circa il doppio della larghezza di banda di 10GBASE-T. Inoltre consente di risparmiare più spazio sul pannello rispetto a 40GBASE-T, che richiede quattro canali. Per le reti SMB, ciò significa che l'I/O di rete può essere aumentato senza ricostruire completamente l'intera architettura di rete. Molti server e nodi di storage di nuova generazione sono progettati per 25G, rendendoli facili da usare.

Anche la compatibilità è relativamente priva di preoccupazioni. 25GBASE-T mantiene il meccanismo standard di autonegoziazione, consentendogli di funzionare con sistemi meno recenti, come 10GBASE-T o ambienti 40GBASE-T. Gli aggiornamenti di rete non richiedono necessariamente una sostituzione completa tutta in una volta; le apparecchiature possono essere sostituite gradualmente, risultando in un processo più fluido e in modifiche in loco meno invasive.

Anche il costo è un aspetto discusso frequentemente. La soluzione 25G a canale singolo riduce il numero di porte dei chip di switching necessarie, con conseguente minor numero di switch, cavi e componenti di interfaccia. Ciò significa che l'investimento iniziale e i costi di manutenzione continuativa sono inferiori. Il cablaggio in rame Cat8 e le interfacce RJ45 sono facili da reperire e ampiamente utilizzati, quindi non sono pericolosi.

Un altro motivo della sua esistenza è la sua flessibilità.  25GBASE-T può raggiungere circa 30 metri di cablaggio su rame, sufficienti per i layout ToR, MoR o EoR comuni. D'altra parte, il cablaggio in rame DAC di solito copre solo pochi metri, il che rende difficile collegare un rack a un altro. 25GBASE-T è spesso più facile da gestire quando si interconnettono rack o intere file di dispositivi, una differenza che diventa ancora più pronunciata nelle reti SMB su larga scala.

25GBASE-T nelle applicazioni di rete SMB

Nell'uso reale, 25GBASE-T si trova spesso in ambienti cloud o in grandi reti SMB. Viene utilizzato per connessioni a breve distanza tra switch e server. È possibile collegarlo utilizzando cavi patch RJ45 standard e viene installato come le tradizionali reti di cablaggio in rame. Non è necessario adattarlo a un nuovo sistema di interfaccia.

Può essere riscontrato anche in scenari di livello di aggregazione, come le connessioni tra rack in layout MoR o EoR. Finché la distanza è mantenuta entro circa 30 metri, il link è solitamente piuttosto stabile e questo intervallo può generalmente coprire le esigenze di interconnessione tra una o persino più file di rack.

Alcuni ambienti di cablaggio di rete SMB sono più complessi e non si basano su un unico mezzo. In questi casi, 25GBASE-T può essere utilizzato anche in combinazione. I collegamenti in rame possono coesistere con DAC, AOC o fibra ottica, con soluzioni diverse allocate in base alla distanza e al budget, consentendo una pianificazione complessiva più flessibile anziché una struttura uniforme in fibra ottica.

Tuttavia, non è adatto a tutti gli scenari. Per connessioni brevi all'interno di un rack, come pochi metri, i DAC passivi sono spesso una scelta migliore. Sono più convenienti ed efficienti dal punto di vista energetico, offrendo un vantaggio significativo. D'altra parte, se il collegamento è lungo più di 30 metri o se nel sito sono presenti interferenze elettromagnetiche significative, la fibra multimodale o monomodale è solitamente migliore perché è più facile garantire una trasmissione stabile.

25GBASE-T vs. altre opzioni di connettività 25G

Nelle reti SMB odierne, esistono molteplici metodi di accesso 25G, ciascuno con il proprio ambito di applicazione. I collegamenti DAC, AOC e con moduli ottici coesistono tutti, con le principali differenze che in genere riguardano distanza, consumo energetico e metodi di cablaggio.

Da una prospettiva di posizionamento complessivo, 25GBASE-T è più simile a un'opzione intermedia tra le soluzioni di cablaggio in rame. Rispetto ai DAC, può trasmettere segnali su distanze più lunghe senza richiedere moduli ottici per le connessioni in fibra. È facile ottenere una trasmissione di 30 metri in un ambiente di cablaggio Cat8. Nelle configurazioni top-of-rack (ToR) o end-of-rack (EoR), questa caratteristica è spesso ideale per collegare i rack senza sostenere costi elevati.

Negli ambienti di rete SMB cloud, viene utilizzato frequentemente a livello switch-server. L'interfaccia RJ45 è familiare a tutti e, con l'auto-negoziazione, è anche compatibile con 10GBASE-T, quindi non è necessario sostituire il cablaggio durante gli aggiornamenti. Funziona bene anche con architetture di rete comuni, come leaf-spine, fat tree o le tradizionali architetture a tre livelli, senza richiedere una riprogettazione completa per aggiungere più larghezza di banda.

Suggerimenti: quando si considera una soluzione 25G: 

Per connessioni molto brevi all'interno di un rack server, in genere inferiori a 5 metri, un DAC è solitamente più pratico ed efficiente dal punto di vista energetico. Non è necessario passare ad altre soluzioni in questi scenari.

Quando è richiesto un certo grado di flessibilità del cablaggio, 25GBASE-T è una scelta migliore. I collegamenti con cavi in rame possono raggiungere facilmente circa 30 metri, e i patch cord e i patch panel sono relativamente facili da gestire, rendendoli adatti all'interconnessione di armadi o file di dispositivi.

Se la distanza aumenta ulteriormente o sono presenti interferenze di campo significative, di solito si prendono in considerazione collegamenti AOC o in fibra ottica. Queste soluzioni sono più stabili su lunghe distanze e sono meno influenzate dai fattori ambientali.

Conclusione

Nel complesso, 25GBASE-T offre un equilibrio realistico tra prestazioni, flessibilità di cablaggio e costi. Le interfacce RJ45 possono essere riutilizzate; l'aggiornamento da 10G a 25G è relativamente semplice, la manutenzione quotidiana è meno impegnativa e aumenta comunque significativamente la larghezza di banda, rendendolo adatto agli ambienti di rete SMB in crescita.

Sfruttando l'ampia esperienza di test sul campo e le capacità di verifica dell'interoperabilità di QSFPTEK, le implementazioni di rete hanno maggiori probabilità di ottenere risultati stabili, lasciando al contempo spazio per future espansioni. Queste soluzioni validate forniscono un'infrastruttura relativamente stabile e scalabile che raggiunge un equilibrio praticamente utilizzabile tra prestazioni e affidabilità.