什么是 25GBASE-T?它在中小企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中有哪些應(yīng)用?

25GBASE-T 是由 IEEE 定義的 25Gb 以太網(wǎng)技術(shù),可在普通雙絞銅纜上運(yùn)行。隨著中小企業(yè) (SMB) 網(wǎng)絡(luò)的日益普及,這種接口類型正受到越來越多的關(guān)注。它主要用于 SMB 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的短距離連接,例如交換機(jī)和服務(wù)器之間,或交換機(jī)之間的互連。該設(shè)計(jì)在保留現(xiàn)有布線功能的同時(shí),將速度提升至 25 Gbps。

以下內(nèi)容將簡要介紹 25GBASE-T 的工作原理、優(yōu)勢,以及與其他 25G 連接方式相比,該接口在當(dāng)今 SMB 網(wǎng)絡(luò)中的地位。

25GBASE-T 標(biāo)準(zhǔn)和關(guān)鍵技術(shù)

25GBASE-T 規(guī)范于 2016 年最終確定,支持在雙絞銅纜上進(jìn)行 25Gbps 以太網(wǎng)傳輸。支持最長約 30 米的鏈路。它通常需要 Cat8 結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng),而 Cat8 結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)需要具有高電氣規(guī)格的線纜。

從技術(shù)角度來看,25GBASE-T 并非完全重新設(shè)計(jì)的解決方案,而是在 10GBASE-T 的基礎(chǔ)上發(fā)展而來,并融合了一些最初為 40GBASE-T 設(shè)計(jì)的概念。在 30 米范圍內(nèi),其部署難度與前兩代產(chǎn)品并無二致,因此無需對架構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行重大更改。這使得在實(shí)際部署過程中更易于進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)升級。

該技術(shù)通過更復(fù)雜的數(shù)字信號處理、先進(jìn)的回聲和串?dāng)_抑制機(jī)制、高速串并解碼電路以及 SFP28 接口得以實(shí)現(xiàn)。其中許多組件并非從零開始開發(fā),而是基于現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,從而實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)成設(shè)備的復(fù)用。

最終結(jié)果是,即使在銅纜環(huán)境下,也能實(shí)現(xiàn)相對穩(wěn)定的 25 Gbps 傳輸速率,而無需光纖連接。

25GBASE-T 的主要優(yōu)勢

性能和可擴(kuò)展性是最容易理解的兩方面。 25GBASE-T 可在單根銅纜鏈路上實(shí)現(xiàn) 25Gbps 的傳輸速率,約為 10GBASE-T 帶寬的兩倍。與需要四個(gè)通道的 40GBASE-T 相比,它還能節(jié)省更多面板空間。對于中小企業(yè)網(wǎng)絡(luò)而言,這意味著無需完全重建整個(gè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)即可提升網(wǎng)絡(luò) I/O。許多新一代服務(wù)器和存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)都針對 25G 設(shè)計(jì),因此易于使用。

兼容性方面也相對輕松。25GBASE-T 保留了標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)協(xié)商機(jī)制,使其能夠與舊系統(tǒng)(例如 10GBASE-T 或 40GBASE-T 環(huán)境)兼容。網(wǎng)絡(luò)升級無需一次性全部更換設(shè)備;可以逐步更換,從而實(shí)現(xiàn)更平穩(wěn)的升級過程,并減少現(xiàn)場改造的幅度。

成本也是一個(gè)經(jīng)常被討論的話題。單通道 25G 解決方案減少了所需的交換芯片端口數(shù)量,從而減少了交換機(jī)、線纜和接口組件的數(shù)量。這意味著初始投資和后續(xù)維護(hù)成本更低。Cat8 銅纜和 RJ45 接口易于獲取且應(yīng)用廣泛,因此不存在安全隱患。

其存在的另一個(gè)原因是其靈活性。25GBASE-T 可以通過銅纜實(shí)現(xiàn)約 30 米的傳輸距離,足以滿足常見的 ToR、MoR 或 EoR 布局需求。另一方面,DAC 銅纜的傳輸距離通常只有幾米,這使得機(jī)架間的連接變得困難。在互連機(jī)架或整排設(shè)備時(shí),25GBASE-T 通常更易于管理,這種優(yōu)勢在大型中小企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中尤為明顯。

25GBASE-T 在中小企業(yè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中的應(yīng)用

在實(shí)際應(yīng)用中,25GBASE-T 常見于云環(huán)境或大型中小企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中。它用于交換機(jī)和服務(wù)器之間的短距離連接。您可以使用標(biāo)準(zhǔn)的 RJ45 跳線進(jìn)行連接,其安裝方式與傳統(tǒng)銅纜網(wǎng)絡(luò)類似,無需適配新的接口系統(tǒng)。

它也常見于匯聚層場景,例如 MoR 或 EoR 布局中機(jī)架之間的連接。只要距離控制在 30 米左右,鏈路通常就相當(dāng)穩(wěn)定,這個(gè)范圍一般可以滿足一排甚至多排機(jī)架之間的互連需求。

一些中小企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)布線環(huán)境更為復(fù)雜,并非依賴單一介質(zhì)。在這種情況下,也可以結(jié)合使用 25GBASE-T。銅纜鏈路可以與 DAC、AOC 或光纖共存,根據(jù)距離和預(yù)算選擇不同的解決方案,從而實(shí)現(xiàn)比統(tǒng)一的光纖架構(gòu)更靈活的整體規(guī)劃。

然而,它并非適用于所有場景。對于機(jī)架內(nèi)的短距離連接(例如幾米),無源數(shù)模轉(zhuǎn)換器通常是更好的選擇。它們更具成本效益和能源效率,優(yōu)勢顯著。另一方面,如果鏈路長度超過 30 米,或者現(xiàn)場存在嚴(yán)重的電磁干擾,則通常最好使用多?;騿文9饫w,因?yàn)樗鼈兏菀状_保穩(wěn)定的傳輸。

25GBASE-T 與其他 25G 連接方案的比較

在當(dāng)今的中小企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中,存在多種 25G 接入方式,每種方式都有其自身的應(yīng)用范圍。DAC、AOC 和光模塊鏈路并存,主要區(qū)別通常體現(xiàn)在傳輸距離、功耗和布線方式上。

從整體定位來看,25GBASE-T 更像是銅纜解決方案中的一種折中方案。與 DAC 相比,它無需光纖連接的光模塊即可傳輸更遠(yuǎn)距離的信號。在 Cat8 布線環(huán)境中,輕松實(shí)現(xiàn) 30 米的傳輸距離。在機(jī)架頂部 (ToR) 或機(jī)架末端 (EoR) 配置中,該特性通常是連接機(jī)架且成本低廉的理想選擇。

在云端中小企業(yè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,它常用于交換機(jī)到服務(wù)器層。 RJ45接口是大家熟悉的,而且由于具備自動(dòng)協(xié)商功能,它也兼容10GBASE-T,因此升級時(shí)無需更換線纜。它還能很好地與常見的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)配合使用,例如葉脊式、胖樹式或傳統(tǒng)的三層架構(gòu),無需重新設(shè)計(jì)即可增加帶寬。

提示:在考慮25G解決方案時(shí):

對于服務(wù)器機(jī)架內(nèi)非常短的連接(通常小于5米),DAC通常更方便、更節(jié)能。在這些情況下,無需切換到其他解決方案。

當(dāng)需要一定程度的布線靈活性時(shí),25GBASE-T是更好的選擇。銅纜鏈路可以輕松達(dá)到約30米,跳線和配線架也相對容易管理,因此非常適合連接機(jī)柜或成排的設(shè)備。

如果距離更遠(yuǎn)或存在嚴(yán)重的場干擾,通常會(huì)考慮使用AOC或光纖鏈路。這些解決方案在長距離傳輸中更加穩(wěn)定,且受環(huán)境因素的影響較小。

結(jié)論

總體而言,25GBASE-T 在性能、布線靈活性和成本之間取得了切實(shí)可行的平衡。RJ45 接口可以重復(fù)使用;從 10G 升級到 25G 相對簡單,日常維護(hù)要求更低,同時(shí)還能顯著提升帶寬,使其非常適合不斷發(fā)展的中小型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

憑借 QSFPTEK 豐富的實(shí)際測試經(jīng)驗(yàn)和互操作性驗(yàn)證能力,網(wǎng)絡(luò)部署更有可能獲得穩(wěn)定的結(jié)果,同時(shí)為未來的擴(kuò)展預(yù)留空間。這些經(jīng)過驗(yàn)證的解決方案提供了一個(gè)相對穩(wěn)定、可擴(kuò)展的基礎(chǔ)架構(gòu),在性能和可靠性之間實(shí)現(xiàn)了切實(shí)可行的平衡。