200G以太网 PK 400G以太网:谁更受数据中心青睐?
随着5G、云计算的快速发展,VR/AR/16K超高清视频等应用的兴起,对网络提出高速率、大带宽、低时延的要求,200G和400G以太网在数据中心的应用受到越来越高的关注度,200G以太网与400G以太网的选择也成为行业热门话题。本文从以太网标准、发展以及网络升级等方面说明谁更胜一筹。
200G以太网标准 PK 400G以太网标准:400G以太网标准更成熟
200G以太网标准和400G以太网标准均由IEEE 802.3以太网工作组所批准。其中,400G以太网标准于2013年首次提出,该标准采用了100Gbps PAM4调制;2015年该工作组在400G以太网标准的基础上制定了200G以太网标准,在PAM4中使用50Gbps传输。也就是说,400G以太网标准发布早于200G以太网标准,由于400G以太网占得先机,400G以太网标准比200G以太网标准更加全面且成熟,如下图,400G以太网标准已实现100米、500米、2千米、6千米、10千米以及80千米传输距离的场景应用。
标准 | 名称 | 距离 | 速率 | |
---|---|---|---|---|
电口 | 光口 | |||
IEEE 802.3cd IEEE 802.3cm | 200G SR4 400G SR8 400G SR4.2 | 100米 | 4*56Gbps 8*56Gbps 8*56Gbps | 4*50Gbps 8*50Gbps 8*50Gbps |
IEEE 802.3bs | 400G DR4 | 500米 | 8*56Gbps | 4*110Gbps |
IEEE 802.3bs IEEE 802.3bs 100G Lambda MSA | 200G FR4 400G FR8 400G FR4 | 2千米 | 4*56Gbps 8*56Gbps 8*56Gbps | 4*50Gbps 8*50Gbps 4*100Gbps |
IEEE 802.3bs 100G Lambda MSA | 400G LR8 400G LR4 | 10千米 6千米 | 8*56Gbps 8*56Gbps | 8*50Gbps 4*100Gbps |
OIF | 400G ZR | 80千米 | 8*56Gbps | DP-16QAM |
200G以太网发展 PK 400G以太网发展:400G以太网发展势头更盛
1.100G服务器带动400G以太网发展
众所周知,以太网交换机速率取决于服务器上行链路的传输速率。早前在低速率网络中以太网交换机与服务器通常采用1连1结构,随着高速率网络的发展,为了提高以太网交换机的端口密度,以太网交换机与服务器的网络结构开始采用1连4(即一个交换机下行端口连接四个服务器上行端口),未来更高速率的网络也将会延用该结构。因此,未来数据中心是选择200G以太网还是400G以太网,取决于网络架构中使用的服务器。
据Crehan的研究和预测,2021年100G服务器的增长率高于50G服务器,未来两年100G服务器将保持良好的发展势头,远超过50G服务器。这意味着,大多数的网络运营商都将会选择部署100G服务器,而并没50G服务器。根据未来网络发展趋势,100G服务器将成为主流。根据网络结构发展趋势,部署100G服务器就是直接跳过200G以太网选择40G以太网,也就是说未来两年400G以太网发展势头将胜过200G以太网发展。
2.400G光模块推动400G以太网发展
在光模块发展市场中,400G以太网比200G以太网普及的原因在于:光模块的供应以及成本。
a.400G光模块供应更全面
就目前市场情况而言,400G以太网产品线比200G更加全面,如400G QSFP-DD SR8/DR4/LR4/FR4/LR8/XDR4光模块、400G OSFP光模块、400G DAC、400G交换机等。据Ovum统计数据所得,近两年400G光模块的总收入高于200G光模块,整个光模块市场400G占比高于200G。
而400G以太网尽早的使用是为了支持200G长距离的网络传输,以便更快速地实现数据中心互联,让城域网部署400G以太网成为可能。随着网络趋于高速率、大带宽的发展,400G以太网产业链的发展更受供应商欢迎,而并非200G以太网。如,SENKO(即扇港)和QSFP MSA专门为400G数据中心互联设计的CS何SN连接器。
根据统计的8家供应商出货数据来看,400G光模块出货情况优于200G光模块。尽管8家供应商都提供400G光模块和200G光模块,但是就型号而言,400G光模块选择更多,如SR8、SR4.2、DR4、FR4和ZR等,而200G光模块只提供SR4(传输距离100米)和FR4(传输距离2千米)。
供应商供货 | 菲尼萨 | 旭创科技 | FIT | Lumentum | 光迅科技 | Source Photonics | AOI | 海信 |
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200G SR4 | √ | √ | ||||||
200G FR4 | √ | √ | √ | √ | ||||
400G SR8 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
400G SR4.2 | √ | √ | √ | |||||
400G DR4 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
400G FR4 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
400G ZR | √ |
b.400G光模块更具备成本效益
由上可知,相比200G光模块,400G光模块可以支持更多应用,包括DCI和200G应用。相比200G光模块,400G光模块带宽增加一倍,传输能力增加一倍,且400G光模块单位比特成本和功耗都只有200G光模块的一半。也就是说,使用400G以太网,可以减少光模块的使用,从而减少运营成本,这促使400G以太网发展更盛。
200G以太网 PK 400G以太网:400G以太网便于未来网络升级
目前,200G光模块的封装类型主要是QSFP-DD和CFP2;400G光模块的主要封装类型是QSFP-DD和OSFP,由于OSFP有望成为通向800G甚至更高速率高传输的途径,因此相对来说,400G光模块更适用于未来网络升级。
总结
总之,无论是哪个方面,400G以太网都比200G以太网更具备竞争力。因此,从长远发展来说,数据中心部署于400G以太网是更为明智的决定。