Все, что нужно знать о сети 40GBASE-T

Скорость передачи данных в сетях дата-центров становится все выше: раньше все использовали 10G, а теперь во многих местах начинают использовать 40G. Хотя оптоволокно очень надежно, многие по-прежнему обращают внимание на медный кабель, особенно Cat8. Почему? Потому что он дешевый, простой в установке и обратно совместимый. Так что же такое 40GBASE-T и обязательно ли использовать Cat8? В этой статье мы расскажем об этих вопросах.

Альтернативы физического уровня Ethernet 40G

Для Ethernet 40G сейчас существует множество вариантов, и выбор в основном зависит от того, какое расстояние необходимо преодолеть и каков бюджет, поскольку универсального готового оборудования не существует. Несколько распространенных вариантов подключения выглядят примерно так: Одномодовое оптоволокно: большое расстояние, но высокая стоимость. Используется для прокладки очень длинной линии, например протяженностью около 40 километров. Распространенный вариант — 40GBASE-ER4: четыре канала, каждый со скоростью 10G, в сумме 40G. Подходит при достаточном бюджете или необходимости передачи данных на большие расстояния. Многомодовое оптоволокно: более дешевый вариант, подходящий для средних расстояний. Многомодовое оптоволокно с интерфейсом MPO используется все чаще, например в 40GBASE-SR4. Волокно OM3 обеспечивает расстояние до 100 метров, OM4 — около 125 метров. Стоимость ниже, чем у одномодового волокна, поэтому этот вариант хорошо подходит для соединения стоек в центрах обработки данных. Медный кабель Twinax: наиболее экономичный вариант для сверхкоротких расстояний. Стандарт 40GBASE-CR4 рекомендует использовать Twinax с дальностью передачи не более 7 метров. То есть если оборудование расположено очень близко друг к другу, например коммутаторы и серверы находятся в одной стойке, можно использовать этот вариант. Витая пара: главное событие дня — Cat8! Именно она является воплощением «40GBASE-T». Хотя этот стандарт пока не так популярен, как 10GBASE-T, его перспективы хороши. Медный кабель дешев, прост в развертывании и, что особенно важно, обратно совместим. Любое устройство, которое изначально использовалось с 10G, можно подключить.

Что такое 40GBASE-T и как он связан с 25G?

IEEE начал работу над стандартом 40GBASE-T еще в 2012 году, после чего в него добавили 25G. Сейчас оба стандарта входят в IEEE 802.3bq. 25GBASE-T: скорость составляет 25Gbps по четырем витым парам, что в некотором смысле похоже на 10GBASE-T, но быстрее. Также возможны согласование снижения скорости с устройствами 10G. 40GBASE-T: идет еще дальше, чем 25G, обеспечивая скорость Ethernet 40G, также на четырех парах проводов, но с гораздо более высокими требованиями к частоте и большей подверженностью помехам. Поэтому необходимо использовать провода Cat8 с более высокими характеристиками. Эти два стандарта можно назвать «братьями» в том смысле, что они используют значительную часть общей инфраструктуры, а кабели Cat8 без проблем поддерживают оба стандарта.

Что такое кабели Cat 8?

Category (Cat8) — это стандарт медного кабеля типа «витая пара» следующего поколения, разработанный ANSI/TIA-568-C.2-1 в 2016 году. Cat8 поддерживает пропускную способность до 2 GHz. По сравнению с кабелями предыдущего поколения кабель Cat8 обладает более высокой пропускной способностью и требует экранирования. Кабель Cat 8 может передавать данные на расстояние до 30m в конфигурации с двумя коннекторами. В качестве коннекторов могут использоваться Class I (RJ45) или Class II (non-RJ45). Кабель Cat 8 поддерживает обратную совместимость со всеми кабелями и устройствами RJ45 и предназначен для поддержки приложений 25GBASE-T и 40GBASE-T. The Кабель Ethernet Cat8 чаще используется для соединения коммутаторов и серверов в центре обработки данных.

Примечание: хотя в Cat8 используются коннекторы RJ45, существуют некоторые высококлассные версии с коннекторами Class II, отличными от RJ45, однако в распространенных сценариях по-прежнему используется RJ45.

Почему мы выбираем кабель Cat8 для сети 25G/40GBASE-T?

Ethernet 25/40G по-прежнему имеет широкие перспективы развития в современных центрах обработки данных и обычно используется для соединения серверов. При развертывании сети 25 или 40G наиболее распространенные кабельные системы включают компоненты DAC, OM3, OM4 и другие оптические кабели. Однако у всех этих устройств есть определенные недостатки: например, сборка Twinax DAC позволяет соединять устройства на расстоянии менее 5 м. Оптические кабели необходимо использовать вместе с другим оборудованием, например оптическими трансиверами. Если длина оптоволоконного соединения составляет менее 30 м, использование оптических кабелей увеличивает стоимость кабельной системы. В следующем разделе будут описаны преимущества использования кабеля Cat8 для сетей 25G/40GBASE-T.

Простой переход на более высокую пропускную способность

Как мы упоминали ранее, для соединительных кабелей можно использовать одинаковый интерфейс RJ45, поэтому обновление сети можно выполнять по одному концу за раз. В результате использование соединительных кабелей Cat8 позволяет центрам обработки данных быстро и плавно поэтапно переводить сети с 1G на 10G, 25G и 40G.

Простое развертывание

Кабель Cat8 поддерживает технологию plug-and-play и является частью системы BASE-T. Его также очень легко оконцевать на месте, что значительно экономит инженерам время и трудозатраты.

Экономия средств

Наиболее выдающееся преимущество медной передачи заключается в том, что она позволяет значительно сэкономить средства, а система медных кабелей на витой паре всегда была наиболее экономичным решением в сетях Ethernet. Когда необходимо развернуть сеть 25/40GBASE-T, а расстояние передачи составляет менее 30 м, можно выбрать волоконно-оптическую кабельную систему или кабельную систему Cat 8, причем кабель Cat 8 имеет более низкую стоимость. Если расстояние передачи менее 5 м, использование кабелей Cat 8 обходится дешевле, чем Twinax. Аналогичным образом, для 25/40GBASE-T с волоконно-оптической системой требуется дополнительное оборудование в виде оптических модулей, что увеличивает затраты на развертывание. Максимальное расстояние передачи по кабелю категории 8 составляет 30 метров. При практическом использовании требуется меньше энергии. Кроме того, сеть 25/40GBASE-T с использованием кабеля Cat 8 имеет меньшую тепловую мощность, а сеть управления предприятия создает меньшую нагрузку на систему охлаждения, что дополнительно помогает предприятиям снизить затраты.

Итак, подходит ли Cat8 для всех сценариев 40G? Не совсем. Если вы пытаетесь проложить линии между этажами или даже между кампусами, Cat8 определенно недостаточно, и по-прежнему лучше использовать оптоволокно. Если вы просто соединяете оборудование в серверной на расстоянии не более 30 метров, Cat8 действительно является экономичным решением.

Заключение

Центры обработки данных нуждаются в более высокой пропускной способности и компонентах, способных поддерживать более высокие сетевые скорости, чтобы справляться с растущими требованиями к сети. Кабели Cat8 привлекают все больше внимания в сетях 25/40GBASE-T и могут помочь центрам обработки данных перейти на сети 25G/40GBASE-T с меньшими затратами. Если вам нужны патч-корды Cat8 или дополнительная информация о патч-кордах Cat8, свяжитесь с QSFPTEK по адресу [email protected].