25G/50G/100G技術(shù)有什么區(qū)別和聯(lián)系？

在過去十年里，10G和40G技術(shù)占據(jù)了以太網(wǎng)市場的大部分。但隨著用戶對高帶寬的需求以及特殊應(yīng)用的發(fā)展需求，25G/50G/100G技術(shù)越來越受用戶關(guān)注，它們憑借著能為高速率提供有效路徑，逐漸在網(wǎng)絡(luò)部署中脫穎而出。下面我們將著重介紹25G/50G/100G技術(shù)及其三者的關(guān)系。

25G 技術(shù)

25G以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)是2016年由IEEE面向云數(shù)據(jù)中心中服務(wù)器特推出的標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)推出時(shí)間比10G/40G/100G以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)晚幾年。

25G主要的優(yōu)勢是采用了SerDes技術(shù)，該技術(shù)是一種主流的時(shí)分多路復(fù)用（TDM）、點(diǎn)對點(diǎn)（P2P）的串行通信技術(shù)，它可充分利用傳輸媒體的信道容量，最大程度上減少所需的傳輸信道和器件引腳數(shù)目，從而提高信號的傳輸速率，大大降低通信成本。

目前，大多數(shù)交換機(jī)中使用的組件都運(yùn)行的是時(shí)鐘速率大約為10Ghz的SerDes，在不同組件間可提供10Gbps的傳輸速率。近年來由于SerDes技術(shù)快速發(fā)展，時(shí)鐘速率為25Ghz的SerDes已成為經(jīng)濟(jì)上可行的選擇之一，這導(dǎo)致10G和40G與25G在成本和效益上產(chǎn)生了差異性。如：

10G VS 25G：同樣是一條SerDes通道，25G提供的吞吐量比10G所提供的吞吐量高出2.5倍。當(dāng)10G網(wǎng)絡(luò)升級到25G時(shí)，由于25G SFP28光模塊可以使用10G網(wǎng)絡(luò)布線時(shí)所用的LC跳線，無需重新布線，因此可有效節(jié)省成本。

40G VS 25G：40G采用4條10Gbps光纖通道（時(shí)鐘速率為12.5Ghz的SerDes），而25G是采用的SerDes單通道，因此25G可提供更高端口密度。與此同時(shí)，由于市面上大多數(shù)的40G QSFP+光模塊需要與MTP/MPO跳線搭配使用，因此10G-40G不可避免會增加線纜成本。

50G 技術(shù)

隨著25G技術(shù)的成熟化以及用戶對更高速率的要求，業(yè)界對50G抱有強(qiáng)烈的期待，2018年IEEE推出了與400G/200G以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)相同的50G以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)采用了PAM4技術(shù)，可有效提高帶寬利用效率，成為了下一個(gè)高速連接服務(wù)器和數(shù)據(jù)中心的解決方案。

由于50G可以重復(fù)使用現(xiàn)有100G網(wǎng)絡(luò)中25G的組件，因此可以有效降低成本。與此同時(shí)，50G成本是40G成本的一半，但其性能卻提升了25%。

由于PAM4技術(shù)是將成對的比特映射單個(gè)符號中，因此每條50Gbit/s通道的總波特率為26.5625 Gbaud。50Gbaud PAM4可通過1*2*50 Gbaud架構(gòu)（僅需一個(gè)激光器）提供100G傳輸速率，這代表著使用一個(gè)激光器就可以將傳輸速率從10Gbps提升到100Gbps，足足增長了十倍。

與早期的NRZ技術(shù)相比，PAM4技術(shù)可以較低的成本提供更高的傳輸效率，因此被廣泛應(yīng)用于高速信號互聯(lián)中。

100G 技術(shù)

100G以太網(wǎng)于2010年正式發(fā)布，后為了滿足高速率、遠(yuǎn)距離以及某些特殊場景的需求，對該標(biāo)準(zhǔn)做出了大范圍更改。正因標(biāo)準(zhǔn)的不斷優(yōu)化、技術(shù)方案的統(tǒng)一、產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展以及帶來的更高傳輸速率和更遠(yuǎn)傳輸距離（采用DWDM技術(shù)）等原因，100G正在逐步取代40G。

100G DWDM技術(shù)可在單個(gè)波長上實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離高容量的信號傳輸，尤其適用于高速光通信。其中，相干CFP DWDM光模塊尤其適用于100G 城域網(wǎng)（MAN）或高達(dá)80千米的數(shù)據(jù)中心互連（DCI）或傳輸距離超過1000千米的超長鏈路。目前超100G DWDM技術(shù)也已經(jīng)在DCI場景中商用。

此外，在多速率和多協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)情況下（如10G/40G/100G以太網(wǎng)協(xié)議和速率下），使用100G及超100G DWDM復(fù)用轉(zhuǎn)發(fā)器可有效避免網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的重新設(shè)計(jì)及規(guī)劃，它能直接將不同協(xié)議和不同速率的信號復(fù)合成高達(dá)100G/200G/400G的單個(gè)波長進(jìn)行傳輸，提供靈活性高且具有成本效益的解決方案。

25G/50G/100G有何關(guān)聯(lián)？

現(xiàn)在25G/50G/100G被廣泛應(yīng)用在云數(shù)據(jù)中心，且三者若是集合在一起可以實(shí)現(xiàn)10G-25G-50G-100G網(wǎng)絡(luò)升級，而在25G和50G出現(xiàn)之前，100G網(wǎng)絡(luò)升級都是通過10G-40G-100G方式實(shí)現(xiàn)，但該種方式效率低且成本貴。

相比之下，25G是升級到100G最具有成本效益的解決方案。若是采用25G進(jìn)行100G網(wǎng)絡(luò)升級可采用脊葉架構(gòu)通過4*25G或者2*50G SerDes通道來實(shí)現(xiàn)，這樣一來，25G可憑借著其兼容性基于現(xiàn)有的布線基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)升級，提供更高傳輸效率和性能的同時(shí)，節(jié)省了資本性支出（CAPEX）和運(yùn)營成本（OPEX）。

總而言之，25G-50G-100G網(wǎng)絡(luò)升級路徑可通過充分利用交換機(jī)端口功能降低單位帶寬成本，同時(shí)為200G、400G網(wǎng)絡(luò)升級奠定基礎(chǔ)。

總 結(jié)

由上可知，25G/50G/100G可以很好地適應(yīng)市場的需求，引領(lǐng)行業(yè)潮流。與早前的10G/40G相比，25G/50G/100G采用了先進(jìn)的技術(shù)，在成本和性能方面具有一定的優(yōu)勢，無疑是目前最具有成本效益的解決方案。

俗話說的好，有需求就會有發(fā)展，以太網(wǎng)技術(shù)也將在越來越高的網(wǎng)絡(luò)需求下不斷地發(fā)展下去，讓我們拭目以待，未來將會發(fā)生什么。

審核編輯：湯梓紅