40 und 100 Gigabit - Wo es hakt und die Geschwindigkeit trotzdem Sinn macht

Das 100 Gigabit Ethernet ist da!

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Anwendungsgebiete und Szenarien

100 Gbit/s wird hauptsächlich in Telekommunikationsnetzen für die Core-Router-Verbindungen für mehr oder weniger statische MPLS-Pipes genutzt. Was die Anwendung in Rechenzentren betrifft – der Datentransport zwischen den Rechenzentren wird voraussichtlich ebenfalls relativ schnell auf 100G-Transport umschalten.

Intern jedoch ist es möglich, dass zunächst der 40G-Transport erste Wahl sein wird. Grund hierfür ist die zunächst bessere Anpassung an die Leistungsfähigkeit von Blade Servern.

Voraussetzung hierfür ist jedoch zunächst die Erweiterung des sogenannten Data Center Bridging (DCB, der Data Center Variante von Ethernet) auf diese Übertragungsgeschwindigkeit. Später ist dann denkbar, dass auch innerhalb der Data Centers 10-Gbit/s DCB zum Einsatz kommt, zumal ja mit InfiniBand QDRx12 bereits ein Data Center Protokoll auf dem Markt ist, dass 100G unterstützt.

Der andere große Einsatzbereich sind große Corporate-Backbones. Dies können wissenschaftliche Netze für Höchstleistungsanwendungen sein, es können aber auch Cloud Computing-Netze großer Unternehmen wie Google oder Amazon. Hierin lassen sich die verschiedenen virtualisierten Dienste wie etwa Infrastruktur-as-a-Service anbieten.

Neue Distanzen

Interessant ist auch die Betrachtung der Distanzen, die es mit 100-Gigabit-Ethernet zu überwinden gilt. Für 100-Gigabit-Ethernet werden zwei neue Interface-Kategorien nach IEEE standardisiert werden, die 10 und 40 Kilometer Reichweite abdecken. Damit bietet sich eine interessante Möglichkeit der Datacenter-Koppelung – über das LAN-Interface.

Doch das LAN-Interface ist kein Transportsystem im eigentlichen Sinne, da in einer Anwendung mehrere dieser Interfaces über dedizierte Fasern an den Router übertragen werden müssten. Zwar ist das IEEE 40-Kilometer-Interface auf vier Wellenlängen á 25G parallelisiert; allerdings sind das immer die gleichen Wellenlängen.

Man kann also immer genau ein Interface über ein Faserpaar übertragen. Hat man mehr Interfaces, aber nur ein Faserpaar, so wird ein WDM-Transportsystem benötigt.

Das IEEE 803-ER4-Interface eignet sich nur dann, wenn man dedizierte Fasern pro 100-Gigabit-Interface vorliegen hat und auch dann nur für Distanzen bis 40 Kilometer – also in der Regel nicht für den weiträumigen Transport.

Wo 100 Gigabit jetzt schon einen Sinn ergeben

Während der Standard IEEE 802.3ba jetzt also Übertragungswege bis rund 40 Kilometer abdeckt, wird seitens des OIF (Optical Internetworking Forum) an einem Standard für lange Distanzen gearbeitet, je nach Implementierung für 1.500 Kilometer und darüber hinaus. Doch es gibt eine ganze Reihe von Entwicklungen, die nahelegen, dass auch die Datenmengen in mittleren Reichweiten, also im Access- und Metro-Transportbereich, soweit ansteigen werden, dass 100-Gigabit-Ethernet Sinn macht.

Dazu zählt neben Social Networking und der rasanten Verbreitung leistungsfähiger mobiler Endgeräte auch das Cloud Computing. Mit den 100-Gigabit-Kurzstrecken-Interfaces wird 100 Gigabit im Metro-Bereich jedoch unmöglich sein. Die Langstrecken-Interfaces hingegen kommen eventuell allein vom Preis her für Distanzen unter 500 Kilometer nicht in Frage.

Adava Optical Networking sieht hier mit seinen Metro- und Enterprise-100-Gbit/s Entwicklungen eine Marktchance.

Der Autor:

Klaus Grobe ist Dipl.-Ing. und Dr.-Ing. im Fach Elektrotechnik und hat an der Leibniz-Universität in Hannover studiert. Er arbeitete an mehr als 50 wissenschaftlichen Veröffentlichungen mit und ist Mitglied der IEEE Photonics Society, des VDE ITG (German Association for Electrical, Electronic & Information Technologies) und der ITG Study Group 5.3.3, die an photonischen Netzen arbeitet. (Archiv: Vogel Business Media)

Klaus Grobe ist Principal Engineer bei Adva Optical Networking.

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