Restrukturierung & Konsolidierung von Rechenzentrumsnetzen, Teil 5 Das Ethernet mit Bandbreiten von 40 und 100 Gigabit pro Sekunde im Detail

Das Ethernet mit einer Bandbreite von 10 Gbit/s ist Realität und wird sich in den kommenden Monaten rasant verbreiten. Doch auch die Nachfolger mit Datenraten von 40 und 100 Gbp/s stehen bereits in den Standardisierungs-Startblöcken und werden aufgrund immens wachsender Performance-Anforderungen schon bald das jetzt neue 10GbE ablösen.

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Server, Hochleistungscluster, SANs und NAS arbeiten heute über getrunkte 1Gbps-Verbindungen häufig schon mit und 10 Gbps – Tendez: steigend. Doch schon jetzt muss der nächste Schritt unbedingt vorbereitet werden. Denn Marktuntersuchungen zeigen bereits heute einen hinreichenden Bedarf für 40 Gbps-Schnittstellen.

Switching, Routing und Aggregation in Rechenzentren, bei Service Providern, Internet-Knoten und -Übergabepunkten sowie bestimmte Anwendungen wie Video on Demand und Hochleistungs-Computing zeigen jetzt sogar schon den kommenden Bedarf für 100 Gbps an. Die Kostenbalance wird bei 40 und 100 Gbps gegenüber 10 Gbps gleich sein, auch wenn zunächst geringere Stückzahlen zu erwarten sind.

Generell rechnet man weltweit mit einer erheblich steigenden Anzahl von Nutzern netzwerkgestützter Dienstleistungen. ISPs legen hierzu teilweise unglaubliche Zahlen vor. Ein weiterer Treiber für immer schnellere Netze ist die steigende Leistung von Zugriffssystemen wie EFM, xDSL, WiMAX, WiFi und Cable. Als Beispiel sei hier nur IEEE 802.11n genannt: pro AP-Zelle müssen bis zu 500 Mbps „geliefert“ werden. Dies macht eine Gigabit-Verbindung für jeden AP zum Controller bzw. Host nötig.

Bedient dieser Controller z.B. 50 APs, muss er sich bereits mit 25 Gbps an das Backbone angebunden werden. Und dieses Szenario ist keineswegs weit hergeholt. Denn die Anforderungen der mobilen Benutzer wachsen mit immer neuen Anwendungen wie YouTube, iTunes und Video on Demand stetig weiter und Oversubscribing stellt keine Lösung dar. Dies führt auch in Rechenzentren unweigerlich zu einem höheren Leistungsbedarf auf allen Ebenen.

Die Ziele des neuen Standards für 40 und 100 Gigabit Ethernet sind:

• Fullduplex only
• Bewahrung des 802.3Ethernet Frame Formats zur weiteren Nutzung der 802.3 MAC unter Beibehaltung minimaler und maximaler Paketgrößen
• BER besser als 10-12 an der MAC/PLS Schnittstelle
• geeignete Unterstützung Optischer Transportnetze (OTN)
• MAC-Datenrate 40 Gbps mit PHY-Spezifikationen für wenigstens 100 m über OM3 MMF, wenigstens 10 m über Kupferkabel und wenigstens 1 m Backplane
• MAC-Datenrate 100 Gbps mit PHY-Spezifikationen für wenigstens 10 m über Kupferkabel, wenigstens 100 m über OM3 MMF, wenigstens 10 km über SMF und wenigstens 40 km über („provider class“) SMF

weiter mit: Standardisierung 2010, Nutzung 2009

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