800G以太網(wǎng)強(qiáng)勢來襲：你準(zhǔn)備好了嗎？
data time：2022-01-02 訪問量：
隨著400G光模塊的投入使用，數(shù)據(jù)中心的互連也逐漸向800G以太網(wǎng)發(fā)展。近日，在圣地亞哥召開的2020 OFC大會上，重點(diǎn)討論了800G以太網(wǎng)、800G技術(shù)和適用于800G網(wǎng)絡(luò)的光纖跳線，這使得800G以太網(wǎng)成為繼400G網(wǎng)絡(luò)之后的又一大熱點(diǎn)。但是，800G以太網(wǎng)正處于測試和完善階段，其大規(guī)模的部署還有很長一段路要走。
800G以太網(wǎng)和光模塊標(biāo)準(zhǔn)
與200G、400G以太網(wǎng)相比，800G以太網(wǎng)是全新的技術(shù)，目前，已有多個工作組提出來800G以太網(wǎng)的規(guī)范，下面將詳細(xì)講述這些規(guī)范。
800GBASE-R 將重新采用400G以太網(wǎng)技術(shù) 盡可能地節(jié)約成本
目前，IEEE（電氣和電子工程師協(xié)會）還沒有制定800G以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)，但25G以太網(wǎng)聯(lián)盟（現(xiàn)更名為以太網(wǎng)技術(shù)聯(lián)盟（ETC））已經(jīng)在2020年4月制定了用于800G以太網(wǎng)的800GBASE-R規(guī)范。ETC宣稱該規(guī)范盡可能地利用400GbE的標(biāo)準(zhǔn)來建立一個800GbE MAC（媒體訪問控制）和PCS（物理編碼子層）規(guī)范，并降低用戶可以在以太網(wǎng)端口上實(shí)現(xiàn)多速率的成本。800GBASE-R規(guī)范采用的仍然是400G以太網(wǎng)中現(xiàn)有的106.25G通道，目的是將PCS的總通道數(shù)增加一倍（也就是從4條增加到8條）。從字面上看像是一個非常簡單的概念變化，但是要想以這種方式將新增的通道綁在一起，是需要大量的人力、物力和財(cái)力的。
800G Pluggable MSA組織定義了800G-SR8和FR4光模塊的應(yīng)用場景
800GBASE-R規(guī)范定義了800G網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)層，它有望再次實(shí)現(xiàn)性能的翻倍以滿足數(shù)據(jù)中心的需求。除了網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)層，800G Pluggable MSA小組于2019年9月發(fā)布了針對數(shù)據(jù)中心應(yīng)用的基于PAM-4調(diào)制技術(shù)的800Gbps以太網(wǎng)傳輸規(guī)范。
-
800G SR8：一種適用于短距離傳輸應(yīng)用且具有成本效益的8x100G模塊，在單模光纖上可以傳輸60-100米。
-
800G FR4：4x200G光模塊，需要支持新的FEC功能。
此外，該規(guī)范還可能采用可插拔光模塊以及QSFP112-DD和OSFP32的封裝類型，并認(rèn)為可插拔的光模塊仍然是800G數(shù)據(jù)中心與運(yùn)營商的理想選擇。
QSFP-DD800 MSA工作組制定了800G光模塊的硬件規(guī)范
由Cisco、Broadcom、Juniper、Intel等組成的光模塊MSA工作組也認(rèn)為可插拔的光模塊是數(shù)據(jù)中心互連的理想選擇。該工作組近期制定了第一個800G QDFP雙重密度可插拔光模塊的標(biāo)準(zhǔn)，定義了800G光模塊的尺寸——QSFP-DD800。據(jù)悉，該款光模塊可以支持8個高速通道，每個通道的速率都為100G/s，并且可以與QSFP-DD、QSFP+、QSFP28、QSFP56等光模塊兼容，為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商在800G以太網(wǎng)部署中提供巨大的便利與優(yōu)勢。
800G光模塊和技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
雖然目前已經(jīng)制定了800G以太網(wǎng)和光模塊的規(guī)范，但很可能以后還需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況來進(jìn)行修改或完善（這種情況不會影響光模塊在數(shù)據(jù)中心互連的高速發(fā)展）。其中大批的低成本光纖光纜的出現(xiàn)也是促進(jìn)帶寬變革的另一因素。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)速度達(dá)到800Gbps以上時(shí)，可插拔的光學(xué)器件將會出現(xiàn)密度不夠和功率過載等問題。當(dāng)出現(xiàn)這種情況時(shí)，可能需要像共封裝光學(xué)元件（CPO）這樣的技術(shù)來解決這類問題。
但是目前，網(wǎng)絡(luò)既要向更高速率發(fā)展又要保持更高的性能，這對光學(xué)器件來說無疑不是一個巨大的挑戰(zhàn)；同時(shí)由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，800G可插拔光模塊不會迅速生產(chǎn)并投入“客戶側(cè)”使用。800G Pluggable MSA工作組宣稱他們已經(jīng)在做800G光模塊的樣品，預(yù)計(jì)將在2021年完成第一批光模塊樣品的制作。而近日Inphi表示他們正在對新型Spica 800G 7nm PAM4 DSP進(jìn)行采樣，據(jù)稱這是業(yè)界首個800Gbit/s(或8x100Gbit/s) PAM4 DSP，能夠使800G光模塊支持QSFP-DD800或OSFP的封裝尺寸。
不過，對于 "線路端 "的800G網(wǎng)絡(luò)來說，800G光學(xué)器件對于知名品牌網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商來說并不陌生，而其主要功能已經(jīng)在 "線卡 "（復(fù)雜的電子線路板，光通信廠商可以在線卡上開發(fā)自己的網(wǎng)絡(luò)解決方案，與其他廠商的線卡沒有兼容性和互操作性）上實(shí)現(xiàn)。例如，Ciena推出了WaveLogic 5 Extreme (WL5e)，能在單波長上實(shí)現(xiàn)800 Gbit/s的數(shù)據(jù)傳輸，傳輸距離長達(dá)200公里，使用該產(chǎn)品可以首次達(dá)到單跨數(shù)據(jù)中心互連（DCI）應(yīng)用所需的800G，地區(qū)距離所需的600G，以及長途和跨洋應(yīng)用所需的最小400G。同時(shí)華為也推出了業(yè)界首款800G可調(diào)超高速光模塊，作為5G網(wǎng)絡(luò)大帶寬的有力保障，助力運(yùn)營商5G商業(yè)成功，可支持200G-800G速率靈活調(diào)節(jié)，幫助用戶適配多種應(yīng)用場景，并實(shí)現(xiàn)面向未來10年的平滑演進(jìn)。
但不管是WL5e還是華為的800G光模塊，如果用戶需要使用800G光模塊來進(jìn)行骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心互連的傳輸，都需要搭配組合使用，而這樣搭配使用的成本肯定會高于目前的100G、200G和400G網(wǎng)絡(luò)。
800G光模塊還有多久到來？
云計(jì)算和數(shù)據(jù)中心流量和帶寬的不斷增長，不僅給800G光模塊帶來了巨大的需求，也對交換機(jī)和路由器的交換能力提出了更高的要求。隨著400GbE一代準(zhǔn)備在市場上推出，800G可插拔模塊已準(zhǔn)備就緒。將利用這一新的生態(tài)系統(tǒng)，為下一代25.6T和51.2T交換機(jī)提供更高密度和成本優(yōu)化的單通道100G和單通道200G互連。
