Tecnología y tendencia de 25G, 50G y 100G

Las tecnologías de 10 Gigabit y 40 Gigabit se han desarrollado y acaparado un mercado considerable en los últimos diez años. En los años actuales, las tecnologías de 25 Gigabit/50 Gigabit/100 Gigabit se están acercando cada vez más y empiezan a destacar en las próximas implantaciones de red. No hemos diseñado directamente estas tecnologías Ethernet en expansión para ajustar una nueva velocidad de alto nivel, sino para satisfacer los requisitos y desarrollos específicos del mercado. En este artículo se presentan algunas tecnologías esenciales de 25 Gigabit/50 Gigabit/100 Gigabit para que se entienda la idea en la que se basan.

La tecnología de 25G:

Dirigida a los centros de datos de computación en nube, la aprobación oficial de los estándares de 25 Gigabit tuvo lugar en 2016, muchos años después en comparación con los estándares de 10G/40G/100G. Además, el máximo beneficio de 25 Gigabit reside en la tecnología de SerDes, que utilizamos en comunicaciones de velocidad excesiva para cambiar datos en serie a interfaces en paralelo, disminuyendo el número de interconexiones y pines de E/S.

Muchos conmutadores funcionan con SerDes y un reloj estándar de unos diez gigahercios, lo que favorece una velocidad de transferencia de 10 Gigabytes. Actualmente, la tecnología de SerDes ha mejorado hasta los 25 gigahercios. Esta mejora provoca diferencias en la productividad y los gastos de implementación de 10G, 40G y 25G. Aprovechando el carril SerDes de 25 gigahercios, 25 Gigabit favorece una sola vía a 25 Gigabytes por segundo, lo que supone un funcionamiento del ancho de banda de 10 Gigabit durante dos veces y media utilizando un carril de diez gigahercios. Al pasar de 10 Gigabit a 25 Gigabit, podemos evitar el recableado, ya que los conmutadores de 25 Gigabit utilizan transceptores ópticos Small Form Factor Pluggable 28 adaptables a la fibra óptica LC de 10 Gigabit. Además, 25 Gigabit puede proporcionar cuatro veces la densidad de puertos de los conmutadores 40 Gigabit, que necesitan 4 carriles de 10 gigahercios. Así pues, el camino de migración 10G, 40G y 100G es indudablemente caro mientras que menos eficaz y escalable.

La tecnología de 50G:

25 Gigabit estimula la expectativa de velocidades de comunicación de alto nivel en el mercado. Así, el lanzamiento de los estándares 50 Gigabit tuvo lugar en 2018, teniendo una arquitectura similar a los estándares 400G y 200G funcionando como la próxima determinación de alta velocidad para conectar centros de datos y servidores. Las implementaciones de 50 Gigabit pueden reutilizar los dispositivos de 25 Gigabit dentro de la red actual de 100 Gigabit para disminuir el precio. Así, el coste de 50 Gigabit puede ser el cincuenta por ciento de 40 Gigabit; sin embargo, el funcionamiento puede aumentar un 25%. Mientras que la tecnología más potente para alcanzar el excelente rendimiento de 50 Gigabit es PAM4.

50 Gigabit llega a 53,125 Gigabit por segundo después de codificar FEC, que no podemos transmitir por encima de una interfaz eléctrica manteniendo la integridad de la señal. Así que adoptamos PAM4 para mapear pares de bits en un solo símbolo, creando una velocidad de marca general como 26. 5625 Giga Baudios en el interés de 50 Gigabit por segundo por carril. Utilizamos ampliamente PAM4 en el enlace de señales de velocidad excesiva, proporcionando una mayor eficacia de transmisión a un precio bajo que el antiguo NRZ. PAM4 a 50 Giga Baudios ofrece un camino hacia los 100 Gigabit a través de una estructura de 1*2*50* Giga Baudios que sólo necesita un láser pero consigue mejorar la velocidad de comunicación de 10 Gigabit a 100 Gigabit.

La tecnología de 100G:

Satisfaciendo los requisitos de velocidad excesiva y transmisión extensiva, la aprobación de los primeros estándares de 100 Gigabit tuvo lugar en 2010. Además, observamos enormes cambios en los próximos años. Parece que 100 Gigabit está dominando poco a poco a 40 Gigabit dentro de los centros de datos debido al buen seguimiento del rendimiento, el progreso de la cadena industrial, la integración de soluciones técnicas y la ventaja de una mayor velocidad de comunicación. Y un mayor alcance, que atribuimos a la tecnología de DWDM que utiliza.

La tecnología DWDM de 100 Gigabits proporciona una transmisión de alto nivel de capacidad por encima de una longitud de onda en amplios rangos, y la utilizamos principalmente para comunicaciones de fibra óptica de alto nivel de velocidad. Existen transceptores de fibra óptica CFP, CFP2 y CFP4 DWDM coherentes para DCI o MAN de 100 Gigabits factibles hasta 80 kilómetros; en caso contrario, conexiones de largo recorrido superiores a 1.000 kilómetros, que transportan diferentes servicios de 10G, 40G y 100G para satisfacer la creciente demanda de anchos de banda excesivos. Además, la utilización de un mux-ponder/transponder DWDM de 100 Gigabits puede evitar tener que rehacer la estructura de la red para conseguir capacidad de transporte y una conversión fluida entre 10G, 40G y 100G, ya que multiplexa servicios multitasa y multiprotocolo.

Conexión entre 25G, 50G y 100G:

25G, 50G y 100G cuentan con una amplia implantación en los centros de datos de computación en nube en la actualidad, y su combinación puede lograr la actualización de las redes de 10G, 25G, 50G y 100G. Antes de desarrollar 25 Gigabit y 50 Gigabit, la forma de migración popular es 10G, 40G y 100G, que es muy cara pero ineficaz. Sin embargo, el desarrollo de 25 Gigabit a 100 Gigabit es una solución económica. Basándonos en 25 Gigabit, podemos conseguir esta migración mediante 2 carriles serializadores/deserializadores de 50 Gigabit o 4 carriles serializadores/deserializadores de 25 Gigabit aprovechando las últimas arquitecturas de columna vertebral y hoja. En general, las rutas de migración de 25G, 50G y 100G ofrecen un precio más bajo por cada unidad de ancho de banda al utilizar por completo las capacidades de los puertos de conmutación y establecer la base para un mayor desarrollo a 200 Gigabit y 400 Gigabit. Proporciona una eficiencia de transmisión y un funcionamiento excelentes, así como un ahorro tanto de OPEX como de CAPEX gracias a su gran adaptabilidad hacia atrás y a la reutilización de la infraestructura de cableado actual.

Conclusión:

Estas tecnologías emergentes de 25G, 50G y 100G son apropiadas para los distintos requisitos de la industria y marcan a su vez la tendencia del mercado. Sabemos bien que 25G, 50G y 100G poseen cada una sus ventajas en rendimiento y coste para adoptar otras tecnologías avanzadas en lugar de 10 Gigabit y 40 Gigabit. Mientras que los requisitos nunca se detienen, el desarrollo tecnológico tampoco dejará de avanzar. Los organizadores de redes esperan un equilibrio entre la reutilización de la tecnología y la velocidad para obtener una solución de bajo precio. Tenemos que esperar y observar lo que nos depara el futuro.