De 40GE BiDi interface voor de Nexus switches
[vc_row][vc_column][vc_column_text]
Samenvatting
De IEEE-standaard voor 40Gbps Ethernet (40GE) over multimode fiber vereist vier/zes fiberparen, zodat bij een migratie van een datacenter van 10GE naar de standaard 40GE interface extra fibers nodig zijn.
Met de Cisco 40GE BiDi interface is het mogelijk om zonder extra fibers te installeren de migratie van 10GE naar 40GE te maken.
De IEEE 40GBASE-SR4 standaard
De IEEE heeft voor 40 Gbps Ethernet (40GE) een aantal interface-standaarden gestandaardiseerd, zoals:
* 40GBASE-SR4 voor 40GE over multimode fiber
* 40GBASE-LR4 voor 40GE over singlemode fiber
* 40GBASE-CR4 voor 40GE over twinax koper
Voor al deze interfaces geldt dat de 40 Gbps bitstroom wordt verdeeld over vier parallelle kanalen van ieder 10 Gbps.
Bij het gebruik van multimode is ervoor gekozen om deze kanalen over aparte glasaders te versturen: er worden dus meerdere fibers gebruikt voor één 40GE verbinding en in alle fibers wordt 850 nm licht gebruikt.
De normale, in datacenters veelgebruikte, interface om glasvezels af te monteren is de MPO interface, waarbij twaalf of meer aders in één connector afgemonteerd worden:
Van de twaalf aders worden er vier gebruikt om ieder een kwart van een 40GE stroom te verzenden en vier om een kwart van een 40GE te ontvangen:
En zo blijven er van de twaalf aders vier ongebruikt.
Twee 40GBASE-SR4 QSFP’s aan weerszijden van een ribbon-multimode fiber zien er dus uit als:
Merk op: het ziet eruit alsof er viermaal 10GE gechanneld wordt, maar dat is niet zo. Een pakket wordt parallel over vier aders verstuurd en er is dus echt 40Gbps per sessie mogelijk:
En aan de ontvangende kant:
De bekabeling in het datacenter zal normaliter bestaan uit gestructureerde bekabeling van twaalf (of veelvouden van twaalf) aders in een ribbon afgemonteerd op MPO-connectors:
Nu lijkt het alsof de migratie van 10GE naar 40GE vlekkeloos kan verlopen: 40GBASE-SR4 gebruikt MPO-interfaces en deze zijn al onderdeel van de bekabeling. Echter: deze MPO-interfaces worden altijd gebruikt voor meerdere 10GE verbindingen. Een extra cassette splitst de twaalf (of meer) aders uit in zes (of evenredig meer) fibers van twee aders.
Ieder van deze 10GE verbindingen is in gebruik voor verbindingen tussen switches of van switches naar servers. Als we nu deze zes verbindingen willen migreren naar 40GE…
…dan past er slechts één 40GE verbinding in de fibers waar we eerst zes 10GE verbindingen hadden. We moeten helaas fibers gaan bijtrekken voor de andere vijf verbindingen!
De Cisco 40GE BiDi interface
De Cisco 40GE BiDi QSFP is beschikbaar voor alle 40GE poorten van de Nexus switches. In de BiDi QSFP wordt het 40GE signaal niet verdeeld over vier kanalen, maar over twee kanalen en voor deze twee kanalen worden twee verschillende kleuren licht gebruikt:
Omdat er met twee kleuren licht wordt gewerkt, kan op beide aders zowel worden gezonden als ontvangen en hebben we aan twee aders genoeg om een 40GE verbinding te maken.
Een 40 Gbps bitstroom wordt nu gesplitst in twee 20 Gbps stromen, die parallel verstuurd worden:
Nu er nog maar twee aders nodig zijn voor een multimode 40GE verbinding kunnen we net zoveel 40GE verbindingen maken als we eerst 10GE verbindingen hadden. Dus over onze twaalf aders van de MPO-connector kan nu niet één, maar kunnen wederom zes verbindingen lopen:
De BiDi interface heeft minder transmitters en receivers nodig dan een SR4 interface en ook minder elektronica om de bitstromen te scheiden en later weer te combineren. Hierdoor is zijn listprijs minder dan de helft van de listprijs van een SR4 interface. Daarbij is bij de keuze voor de BiDi interface ook nog sprake van een aanzienlijke besparing op de aanlegkosten van de bekabeling.[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row]
Tags:
