10GbE / 25GbE / 40GbE / 100GbE光ファイバーケーブルの概要

技術は急速に変化しています。ギガビットイーサネットの速度が高速で信頼性の高いシステムであることに慣れたとき、数年後に誰かが10GbE、25GbE、40GbE、さらには100GbEシステムを発表しました。新しくより高性能なイテレーションは、通信業界にとって大きなブレークスルーですが、10Gから40Gから100G、または25Gから50Gから100Gへのネットワーク移行パスの選択も困難です。 10G、25G、40G、および100Gのイーサネットテクノロジーについて説明したことがありますが、このブログでは、4本の光ファイバーケーブルを紹介し、2つの100G移行パスを比較します。

10G光ファイバーケーブル

10G光ファイバートランシーバーについては、XENPAK、X2、XFP、SFP +などの一連の光学フォームファクターがあります。前の3つの10GbE光トランシーバーは、小型の10GフォームファクターであるSFP +モジュールよりも早くリリースされました。ただし、フットプリントが大きいため、10Gハードウェア市場では成功していません。さらに、いくつかのIEEE標準（SR、LR、LRM、ER、ZR、および10GBASE-T…）に準拠したSFP +オプティクスは、10Gエンドユーザーの心臓部です。

シングルレーン設計により、25GbEが輝きます
2014年にシングルレーン25Gbps規格をサポートするために25Gイーサネットが開発されたとき、「新しい」10GbEテクノロジーとして扱われましたが、2.5倍のデータを配信します。 10GbEに基づいた40GbEと比較して、1レーンの25GbEは明らかにポート密度とコスト要件を改善します。 25GbEネットワークは、次の表に示すように、銅ケーブルと光ファイバーケーブルの両方をサポートできます。 10GbEネットワークと同様に、25Gイーサネット物理インターフェイス仕様は、CFP / CFP2 / CFP4、SFP28（1×25 Gbps）、QSFP28（4×25 Gbps）など、100GbEにも使用されるいくつかの25Gbps対応フォームファクターをサポートします。 SFP28 25GBASE-SRおよび25GBASE-LR SFP28は、市場で入手可能な2つの人気のある25GbE光トランシーバーモジュールで、前者は最大100mのリンク長をサポートし、後者は最大伝送距離10 kmをサポートします。

高速で信頼性の高い40GbE光ファイバーケーブル
10GbE光ファイバーケーブルのように、進化全体で40GbEトランシーバーのIEEE標準がいくつかあります。 40G QSFP +光トランシーバーは、40Gネットワ​​ークで最も一般的に使用される光学機器です。それでは、40G光トランシーバー用の光ファイバーケーブルの選択方法は？次の表が役立ちます。

将来の校正のための 100GbE光ファイバーケーブル
2017年に100Gオプティクスの価格が引き下げられたため、100GbEネットワークはもはや顧客の手の届かないところにあります。シスコ、アリスタ、HPEなどの通信大手は、市場の需要を満たすために一連の100G光スイッチを発売します。また、100G光トランシーバー、ファイバーパッチケーブル、ラックおよびエンクロージャーなど、他の100Gコンポーネントについては、それらは市場に遍在しています。

CFP、CFP2、CFP4、CXPおよびIEEE規格で最も人気のある100G QSFP28光学系を含む100G光トランシーバーは、ユーザー全体に最適な選択肢を提供します。 100Gラック間接続の場合、QSFP28からQSF28への直接接続銅線（DAC）ケーブルとアクティブオプティカルケーブル（AOC）、およびQSFP28からSFP28へのブレークアウトケーブルが費用対効果の高いソリューションです。

パス1：10Gから40Gから100G
最大のデータセンターの多くはすでに40GbEに移行しており、イーサネットチップとプラグイン可能なQSFP間の4つの並列SerDes 10Gb / sリンクで構成されています。短距離QSFPインターフェイス（QSFP + SR4モジュール）は、それらの間に4ペアのファイバーを使用し、銅線の直接接続ケーブル（DAC）の同等品は、大きなケーブル内のいくつかの銅線ケーブルで同じものを運びます。長距離QSFPインターフェイス（QSFP + LR4オプティクス）は、4つの10Gb / tストリームを、単一のファイバーペアで伝送できる個別のWave Division Multiplexing（WDM）ウェーブに入れます。これは、特に長距離の場合にQSFPオプティクスが依然としてかなり高価になる理由の一部です。10GbEから40GbEから100GbE現在利用可能な100GbEインターフェースと同様に、これらは10Gb / tストリームの10の並列パスから実際に構築されます。 100G SR10モジュールは、10×10Gb / sモードをサポートする光トランシーバーモジュールです。しかし、CXP SR10モジュールもCFP 100G SR10オプティクスも、フォームファクターが大きいため、100Gハードウェア市場では一般的ではありません。最終的には、25GbEおよび100GbEで使用できる光トランシーバーとして前述したQSFP28トランシーバーという、より小さなフットプリントの100Gモジュールを利用する必要があります。

結果：10Gから40Gから100Gへの移行パスはより多くのポートを必要とし、ビットあたりのコストが増加しますが、スイッチ間の40GbEは残ると予想され、近い将来影響を受けません。

パス2：25Gから100G—10レーンから4レーンへの移行
イーサネットの古い移行パスは、10Gから40Gから100Gのように速度が10倍に増加しました。ただし、サーバーの単一レーンで25 Gbpsの場合、100G移行は4x25Gb / sモードになります。100-gbe-block-diagramQSFP28などの4レーンバリアントを使用すると、いくつかの点で経済的です。

シングルレーンデザインでは、トランシーバーが10 Gbpsレーン10個よりも安価であるため、4つの25 Gbpsレーントランシーバーの製造コストが低くなります。
SFP28トランシーバーの実行に必要な電力は、一般的な10レーントランシーバーの場合よりもはるかに少なく、冷却コストと同じです。
ファイバー接続の場合、10GbEから40GbEに移動するには、ファイバー数（MPO）の4倍にアップグレードする必要がありますが、25GbE接続は10GbEと同じであるため（TXおよびRX）。
通常、10GbEから40GbEに移行するには、フォークリフトをより太くて高価なケーブルにアップグレードする必要がありますが、25GbE直接接続の銅線接続には必要ありません。
結果：25GbEを直接サポートするスイッチとNICカードはほとんどありません。しかし、25GbEの曲線は衰えず、迅速な開発と先行標準の25GbE製品が間もなく登場します！

結論
この記事では、10G / 40G / 100G光ファイバーケーブルを紹介し、100GbEへの2つのパスを明確に比較します。顧客は、以下の理由で4×25Gbpsを好みます。並列パスが少なく、ファイバーが少なく、光学部品が少なく、すべてが少ない。 40Gから100Gにアップグレードする場合は、40Gの信頼性の高いパフォーマンスを評価してください。今日では4Gではなく2Gの25Ghzを並行して実行できます。