استفاده از اترنت 25G/100G برای شبکه های دانشگاهی

در یک شبکه دانشگاهی 25G/100G، پهنای باند Uplink معمولاً 25G از لایه دسترسی به لایه توزیع (آپلود) و 100G از لایه توزیع به لایه دسترسی (دانلود) است. به طور معمول، راه حل‌های ارتقاء 25G/100G، شبکه‌های دانشگاه را به سمت عملکرد و مقیاس پذیری بالاتر سوق می‌دهد.

از زمانی که استاندارد IEEE 25G در سال 2015 منتشر شد، اترنت 25G/100G برای شبکه های دانشگاهی به دلیل مزایای مختلفی که ارائه می‌دهد، به عنوان یک راه حل بهینه شبکه دانشگاهی به طور فزاینده‌ای محبوب شده است. گزارش‌های اولیه همچنین نشان داده است که راه حل‌های اترنت 25G/100G آینده امیدوارکننده‌ای در شبکه‌های مرکز داده دارند.

مزایای کلیدی راه حل 25G/100G

راه حل های اترنت 25G/100G با طیف گسترده‌ای از مزایا مانند چگالی بالا و انعطاف پذیری همراه است. بیایید عمیق‌تر به این موضوع بپردازیم که چگونه اترنت 25G/100G برای شبکه های دانشگاهی گزینه بهتر را نشان می‌دهند.

بهبود پهنای باند شبکه

در راه حل اترنت 25G/100G، پهنای باند پیوند داده بین لایه دسترسی و لایه توزیع از 10G به 25G ارتقا یافته و پهنای باند پیوند داده بین لایه توزیع و لایه هسته از 40G به 100G ارتقا یافته است.

سازگاری خوب با ماژول های فرستنده گیرنده

ماژول‌های فرستنده و گیرنده 25G SFP28 و ماژول‌های فرستنده گیرنده 10G SFP+ دارای فرم ظاهری یکسانی هستند. بنابراین، پورت‌های 25G SFP28 از ماژول‌های فرستنده گیرنده 10G SFP+ پشتیبانی کرده و از سرعت 10 گیگابیت بر ثانیه پشتیبانی می‌کنند. به همین ترتیب، پورت‌های 100G QSFP28 با ماژول‌های فرستنده گیرنده +40G QSFP سازگار هستند، بنابراین از سرعت انتقال داده 40 گیگابیت بر ثانیه پشتیبانی می‌کنند.

استفاده مجدد از فیبر نوری

اگر یک شبکه دانشگاهی 10G/40G نیاز به ارتقا به 25G/100G داشته باشد، فیبرهای نوری مورد استفاده در شبکه قبلی همچنان می‌توانند برای راه حل جدید 25G/100G استفاده شوند. به این دلیل است که ماژول‌های فرستنده گیرنده 25G SFP28، چه سینگل مد یا مالتی مد، از کانکتورهای LC مانند ماژول‌های فرستنده گیرنده 10G SFP+ استفاده می‌کنند. و ماژول‌های فرستنده و گیرنده 100G QSFP28 از کانکتورهای MPO یا LC مانند ماژول‌های فرستنده گیرنده +40G QSFP پشتیبانی می‌کنند.

کاهش مصرف برق

اترنت 25G/100G برای شبکه های دانشگاهی می‌تواند به طور قابل ملاحظه‌ای مصرف انرژی در واحد پهنای باند را کاهش دهد.

فناوری های کلیدی در راه حل 25G/100G

عملکرد بالای اترنت 25G/100G برای شبکه های دانشگاهی بدون تعدادی از فناوری‌های پیشرفته امکان پذیر نیست. در زیر برخی از فناوری‌های کلیدی مورد استفاده در راه حل‌های اترنت 25G/100G را نشان می‌دهیم.

SerDes

SerDes که مخفف عبارت serializer/deserializer است، یک جفت بلوک عملکردی بوده که قادر است داده‌های موازی را به داده سریال یا بالعکس تبدیل کند. سریال‌ساز، که فرستنده SerDes (TX) نیز نامیده می‌شود، داده‌های دریافتی را سریال‌سازی می‌کند و در انتهای دیگر به سریال‌زدایی‌کننده ارسال می‌کند. Deserializer یا گیرنده SerDes (Rx) داده‌های سریال شده را بازسازی می‌کند. هدف اصلی SerDes به حداقل رساندن تعداد پین‌ها و اتصالات ورودی/خروجی و افزایش سرعت ارتباطات داده است.

FEC

FEC (Forward Error Correction) به روشی برای کنترل خطا در انتقال داده اشاره دارد که در آن فرستنده اطلاعات تصحیح خطا را به پیام داده دریافتی اضافه می‌کند و گیرنده بخشی از داده‌ها را بدون اطلاعات تصحیح خطا تشخیص می‌دهد. این فناوری به کاهش نرخ خطای بیت (BER) در فرآیند انتقال داده کمک می‌کند و در نتیجه کیفیت کلی سیگنال را بهبود می‌بخشد. با این حال، FEC با محدودیت‌هایی مانند افزونگی داده‌ها و تأخیر انتقال نیز همراه است.

PAM4

PAM4، مخفف مدولاسیون دامنه پالس 4 سطحی، یک روش مدولاسیون سیگنال چند سطحی است که در اتصال سیگنال با سرعت بالا استفاده می‌شود. برخلاف NRZ، PAM4 از چهار سطح سیگنال مختلف، یعنی 00، 01، 10، و 11 برای انتقال داده‌ها استفاده می‌کند که هر چرخه سطح اطلاعات منطقی 2 بیتی را ارسال می‌کند.