自2017年IEEE批准其相关802.3bs标准以来，400GbE以太网已成为人们的话题。其背后的主要原因是这项技术能够大大击败现有的解决方案。随着它的实施，目前的数据传输速度将提高四倍。云服务提供商和网络基础设施供应商正在积极努力加快部署。然而，有一些挑战可能阻碍其有效实施，从而阻碍其通过。
在本文中，我们将详细介绍与成功实现400G以太网企业网络相关的机遇和挑战。这将为这项技术对大型组织的影响提供一个清晰的图景。
400G以太网企业网络的机遇
- 更好地管理视频流服务的流量
- 促进物联网设备需求
- 提高数据传输密度
400G以太网如何帮助企业网络处理日益增长的流量需求?
5G连接的兴起
不断增长的流量和带宽需求正迫使csp在业务端和客户端迅速采用5G。一个成功的实施需要大量增加带宽来满足5G回程。此外，400G可以在小细胞发育中为CSPs提供更大的密度。5G部署要求云数据中心离用户和设备更近。这简化了边缘计算(处理时间敏感数据)部分，这是该领域的另一个游戏规则改变者。
处理视频流业务流量的数据中心
400GbE以太网的引入为视频流服务背后的数据中心作为内容交付网络带来了巨大的机会。这是因为使用目前的技术，对带宽日益增长的需求已经无法控制。随着用户数量的增加，HD和4K等质量更好的流媒体的引入给数据消耗带来了额外的压力。因此，400GbE的成功实施将使数据中心松一口气。除了快速的数据可移植性，抖动等问题也将得到解决。此外，在单一波长上传输大量数据也将降低维护成本。
高性能计算(HPC)
高性能计算应用于每个行业的子垂直领域，无论是医疗保健、零售、石油和天然气还是天气预报。这些领域都需要实时数据分析，这将成为400G增长的一个驱动力。HPC和400G的组合能力将从基础设施中发挥出每一点性能，从而提高财务和运营效率。
解决物联网(IoT)流量需求
该解决方案中的另一个机会是数据中心管理物联网需求。物联网设备产生的数据量不大;真正伤人的是这些联系的聚合。这些设备一起工作，在互联网和以太网网络上开辟了新的路径，导致流量呈指数级增长。数据传输速度提高了四倍，这将使相关数据中心在这场竞争中占据上风。
超大规模数据中心的更大密度
为了满足日益增长的数据需求，数据中心的数量也有了相当大的增长。相关统计数据显示，在过去两年中，新建了111个超大规模数据中心，其中52个是在新冠疫情高峰期间启动的，当时物流问题也出现了前所未有的增加。鉴于这一事实，每个崭露头角的数据中心都在寻求建立400GbE。通过400GbE提供更大密度的光纤、机架和交换机，将帮助他们整合庞大而复杂的计算和网络需求，同时最大限度地减少ESG足迹。
说起来容易做起来难:400G以太网技术的挑战是什么
下面是一些挑战企业数据中心面临400G的实现。
成本及功耗
今天的400G收发器和DSP生态系统是耗电的。目前部分收发器不支持最新的MSA。它们是由不同的供应商使用其专有技术开发的。
总的来说，目标是降低美元/千兆比特和瓦特/千兆比特。
对现实世界网络插件的需求
尽管该标准得到了IEEE的批准，但在规格、制造和设计等各个领域仍然需要进行一些修改。尽管已经进行的测试显示了有希望的结果，但互操作性还需要在真实的网络环境中进行测试。这将概述这项技术在企业网络中的实际表现。此外，在网络的任何层面临的任何问题都将被突出显示。
收发器的可靠性
其次，收发器的可靠性也成为这方面的主要挑战。目前，相关厂商发现很难满足设备的功率预算。这背后的主要原因是使用了相对较旧的QSFP收发器设计，因为它最初是为40GbE设计的。无法满足设备功率预算的问题会导致发热、光学畸变和丢包等问题。
从NRZ到PAM-4的过渡
此外，随着400GbE的引入，从二进制不归零到脉冲幅度调制的转变也对编码和解码提出了挑战。这是因为NRZ是一套熟悉的光学编码，而PAM-4需要大量的硬件和更高的复杂性。掌握这种编码形式需要时间，即使是单个制造商。
链接襟翼的风险更大
企业使用400GbE也增加了链路襟翼的风险。链路襟翼被定义为光学连接中涉及快速断开的现象。无论何时发生这种情况，在允许数据再次流动之前，都会执行自动协商和链路训练。在使用400GbE时，由于许多其他原因，如交换机问题、收发器设计问题或热，可能会发生链路振荡。
推理
400GbE以太网企业网络的真正部署无疑将简化云服务提供商和网络供应商的管理。然而，这仍然是一条坎坷的道路。随着技术的现代化和快速发展，数据中心的可伸缩性将变得容易得多。然而，我们距离成功实施的目标还有很长的路要走。随着更高的数据传输速率减轻了流量管理，光纤对齐和数据包丢失的许多风险仍然需要解决。
文章来源:400G以太网如何影响企业网络?
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