40GBASE-Tネットワークについて知っておくべきすべて

データセンターネットワークの伝送速度はますます高速化しており、以前は誰もが10Gを使用していましたが、現在では多くの場所で40Gが使われ始めています。光ファイバーは非常に優れていますが、それでも多くの人が銅線ケーブル、特にCat8に注目しています。なぜでしょうか？安価で設置が容易なうえ、下位互換性があるからです。では、40GBASE-Tとは何でしょうか。また、Cat8は必須ではないのでしょうか？この記事では、これらについて説明します。

40G Ethernet物理層の代替方式

40G Ethernetには現在、実際に多くの選択肢があります。主に、必要な伝送距離、予算、既製の機器があるかどうかによって決まります。一般的な接続方法は、おおよそ次のとおりです。シングルモードファイバー：長距離向けですが高価 40キロメートル程度の非常に長いリンクを構築する場合に使用します。一般的なのは40GBASE-ER4で、4つのチャネルをそれぞれ10Gで動作させ、合計で40Gを実現します。予算に余裕がある場合や、長距離伝送が必要な場面に適しています。マルチモードファイバー：より安価で中距離に最適 現在は、40GBASE-SR4など、MPOインターフェースのマルチモードファイバーが多く使用されています。OM3ファイバーは最大100メートル、OM4は約125メートルまで対応し、シングルモードよりも低コストなため、データセンター内のラック間接続に非常に適しています。Twinax銅線：超短距離では最も費用対効果が高い 40GBASE-CR4規格では、伝送距離が7メートル以下のTwinaxが推奨されています。つまり、同じラック内のスイッチとサーバーなど、機器同士が非常に近い場合に使用できます。ツイストペア：本日の主役 - Cat8！これこそが真の意味での“40GBASE-T”です。まだ10GBASE-Tほど普及してはいませんが、勢いはあります。銅線は安価で導入しやすく、何よりも下位互換性があります。もともと10Gで使用していた機器も接続できます。

40GBASE-Tとは何か、25Gとどのような関係があるのか？

IEEE は 2012年に 40GBASE-T 規格の策定に着手し、その後 25G も取り込まれました。現在、両方とも IEEE 802.3bq に含まれています。25GBASE-T：4本のツイストペアで速度は 25Gbps となり、10GBASE-T に似ていますが、より高速です。10G デバイスとの速度低下のネゴシエーションも可能です。40GBASE-T：25G よりもさらに進んでおり、 40G Ethernet, 同じく4対の電線を使用しますが、周波数要件がはるかに高く、干渉への対処もより困難です。そのため、より高性能なCat8ケーブルを使用する必要があります。この2つの規格は、多くのインフラストラクチャを共有しているという意味で、いわば“兄弟”のようなものであり、Cat8ケーブルはどちらにも問題なく対応できます。

Cat 8ケーブルとは何ですか？

Category (Cat8)は、2016年にANSI/TIA-568-C.2-1によって策定された次世代のツイストペア銅線ケーブル規格です。Cat8は最大2 GHzの帯域幅をサポートします。前世代と比較して、Cat8ケーブルは帯域幅が広く、シールドが必要です。Cat 8ケーブルは、デュアルコネクタ構成で最大30mまで伝送できます。そのコネクタにはClass I (RJ45)またはClass II (non-RJ45)を使用できます。Cat 8ケーブルは、すべてのRJ45ケーブル配線およびデバイスとの下位互換性をサポートし、25GBASE-Tおよび40GBASE-Tアプリケーションをサポートするように設計されています。この Cat8 Ethernetケーブル データセンター内のスイッチとサーバー間の相互接続では、より一般的です。

注：Cat8はRJ45ヘッダーを使用しますが、一部のハイエンド版では非RJ45のClass IIコネクタが使用されており、一般的な用途では引き続きRJ45が使用されています。

25G/40GBASE-TネットワークにCat8ケーブルを選ぶ理由

25/40G Ethernetは現在のデータセンターにおいて依然として幅広い発展の可能性を有しており、一般的にサーバー間の相互接続に使用されています。25または40Gネットワークの導入でより一般的な配線システムには、DACコンポーネント、OM3、OM4、およびその他の光ケーブルが含まれます。しかし、これらのデバイスにはいずれも一定の欠点があります。たとえば、Twinax DACアセンブリは、距離が5m未満のデバイス間しか接続できません。光ケーブルは、光トランシーバーなどの他の機器と組み合わせて使用する必要があります。光ファイバーリンクが30m未満の場合、光ケーブルを使用すると配線システムのコストが増加します。次のセクションでは、25G/40GBASE-TネットワークにCat8ケーブルを使用する利点について説明します。

より高い帯域幅への容易な移行

前述したように、パッチコード間では同じRJ45インターフェースを使用できるため、ネットワークのアップグレードを一方の端から順次実施できます。その結果、Cat8パッチコードを使用することで、データセンターはネットワークを1Gから10G、25G、40Gへと段階的かつ迅速で円滑に移行できます。

簡単な導入

Cat8ケーブルはプラグアンドプレイに対応し、BASE-Tシステムの一部です。また、現場での終端処理も非常に容易なため、エンジニアの労力と時間を大幅に削減できます。

コスト削減

銅線伝送の最も優れた利点は、大幅なコスト削減が可能なことであり、ツイストペア銅線ケーブルシステムは、Ethernetネットワークにおいて常に最も費用対効果の高いソリューションです。25/40GBASE-Tネットワークを導入する必要があり、伝送距離が30m未満の場合は、光ファイバーケーブルシステムとCat 8ケーブルシステムから選択でき、Cat 8ケーブルの方が低コストです。伝送距離が5m未満の場合、Cat 8ケーブルを使用するとTwinaxよりもコストが低くなります。同様に、光ファイバーシステムを使用する25/40GBASE-Tでは追加の光モジュールハードウェアが必要となり、導入コストがさらに増加します。Category 8ケーブルの最大伝送距離は30メートルです。実際の用途では、必要な電力が少なくなります。さらに、Cat 8ケーブルを使用する25/40GBASE-Tネットワークは発熱量が少なく、企業の管理ネットワークにおける冷却負荷も軽減されるため、企業のコスト削減に一層貢献します。

最後に、Cat8はすべての40Gシナリオに適しているのでしょうか？実際にはそうではありません。フロア間、さらにはキャンパス間にリンクを敷設しようとする場合、Cat8では明らかに不十分であり、依然としてファイバーの使用が適しています。サーバールーム内の機器を相互接続するだけで、距離が30メートル以内であれば、Cat8は非常に費用対効果に優れています。

結論

データセンターでは、増大するネットワーク需要に対応するため、より高い帯域幅とより高速なネットワーク速度に対応できるコンポーネントが求められています。Cat8ケーブルは25/40GBASE-Tネットワークでますます注目を集めており、データセンターがより低コストで25G/40GBASE-Tネットワークへアップグレードするのに役立ちます。Cat8パッチケーブルが必要な場合、またはCat8パッチケーブルについて詳しい情報を入手したい場合は、[email protected]までQSFPTEKにお問い合わせください。