Новинка: управляемый смарт-коммутатор prosafe xs748t. Предел для «классической» витой пары

Деятельность по разработке стандарта 10 GE началась в 1999 году, но датой рождения 10-ти гигабитного Ethernet можно считать 13 июня 2002 г., именно тогда IEEE одобрил окончательную версию проекта стандарта 802.3ae. Первая экспериментальная сеть на его основе была построена в 2002 году в Лас Вегасе (США). Цена за порт в то время составляла около $100 тыс.

Технология 10 Gigabit Ethernet мало отличается от первоначального варианта Роберта Меткалфа почти чертветьвековой давности. Используется прежний формат заголовка, 8-байтовая преамбула, минимальный размер кадра в 64 байта... Самым большим изменением можно считать свершившийся наконец де- юре полный отказ от протокола CSMA/CD. Тогда подразумевалось, что 10 Gig будет работать только по оптоволокну, а значит неизбежно в дуплексном режиме, а от использования концентраторов (хабов) полностью отказались еще в гигабитных сетях.

Строение физического интерфейса вполне типично, он состоит из трех уровней: PCS (Physical Coding Sublayer), отвечающий за управление передаваемыми битовыми последовательностями, PMA (Physical Medium Attachment) - преобразование группы кодов в последовательный поток бит и обратно, плюс синхронизация, и PMD (Physical Media Dependent), преобразующий биты в оптические сигналы. Традиционно, они выполнены логически независимыми друг от друга частями.

Со стандартами физических интерфейсов (PHY) история получилась не слишком простая.

Сначала на каждую из длин волн был предложен свой PMD - 10GBASE-S для 850нм (от short), 10GBASE-L для 1310нм (long) и 10GBASE-E для 1550нм (extra long). Это весьма похоже на уже привычные гигабитные интерфейсы как по смыслу, так и по буквенным сокращениям.

Но затем началось расширение стандартизации, потому что в то время IEEE "болел" переходом от локальных (LAN) и распределенных (WAN) сетей. Более того, момент получился удачный - пропускная способность SONET/SDH канала ОС-192 очень близка к 10 Гбит/сек. Были предложены отдельные LAN PHY ("R") и WAN PHY ("W"), что в сочетании с тремя основными интерфейсами дало многообразие из шести вариантов.

10GBASE-SR (10GBASE-SW);

10GBASE-LR (10GBASE-LW);

10GBASE-ER (10GBASE-EW).

Технически WAN-расширение выглядело как добавление специального WAN Interface Sublayer (WIS) между уровнями PCS и PMA. В результате при одном и том же MAC-уровне на передачу "в лазер" могли идти как кадры Ethernet (10,3125 гигабит, 16*644 Mb/s), так и SONET/SDH (9,95 гигабит, 16*622 Mb/s).

Важно отметить, что предлагался единый интерфейс именно на MAC-уровне, формат XGMII. Различие Ethernet/SDH уже было заложено аппаратно в сам оптический интерфейс. Практика показала, что это было не слишком удобное решение (и оно было позже исправлено а формате XFP), но об этом ниже. Стремление подружить WAN и LAN версии окончилось не слишком успешно. Оптические спецификации (синхронизация, задержки, и т.п.) остались различными. Несмотря на то, что Ethernet успешно упаковывается в полезную нагрузку фрейма SONET/SDH, соединение с L3 интерфейсами, основанными на стеке протоколов PPP/HDLC невозможно. Так что WAN-версия 10G используется в основном для соединения с ОС-192, например транспондером DWDM. На этом сложности стандартизации оптических интерфейсов 10G не закончились. Выяснилось, что для мультимодового кабеля характерно сильное рассеивающее действие на лазерное излучение со стороны неоднородностей, сконцентрированных на оси сердцевины многомодового волокна. Как следствие - большая дифференциальная модовая задержка DMD, сокращающая дальность работы линий на старом волокне с сердцевиной 65,5 нм буквально до 20-30 метров.

"Новое" 50-ти нанометровое волокно ситуацию улучшало, но даже до 100 метров дотянуть параметры не удавалось. Было разработано специальное мультимодовое волокно (TIA-492AAAC) с улучшенным DMD, на нем линия удлинялась до 300 метров.

Поэтому был разработан специальный тип 10GBASE-LX4, который работал на одном физическом канале как 4 параллельные линии на скорости 3,125 Гб/с, 1310 нм с технологией спектрального уплотнения WWDM. Это позволило работать на 300 метров при использовании обычного мультимодового волокна, и до 10 км на одномодовом. Но достигнуто это было путем существенного удорожания приемопередатчиков.

Важно отметить, что этот стандарт не имеет своего WAN-аналога, так как для сетей Sonet/SDH мультимодовый кабель давно не применяется. Более того, мультимод в настоящее время практически вышел из употребления и в Ethernet-сетях, поэтому стандарт 10GBASE-LX4 представляет собой скорее исторический интерес, нежели практический. И в дальнейшем, ниже по тексту, упоминаться не будет совсем.

Следующий стандартизационный рывок был сделан относительно недавно, и похоже, на этом все не прекратится. Помимо IEEE был введен тип XENPAK 10GBASE-ZR с дальностью до 80 км. В тоже время, был практически отвергнут 10GBASE-LRM (работает на 300 метров по мультимоду на одной длине волны за счет электронной компенсации дисперсии, EDC), который ожидался к принятию в 2006 году.

дальность работы

По рабочему расстоянию удобно свести стандарты в таблицу 1.

Таблица 1.

Этот формат стал первым универсальным модулем. Хотя до этого существовали устройства с оптическими интерфейсами, например модуль для Cisco Catalist 6500 WS-x6502-10GE имел возможность использования сменных вставок WS-G6483 (10GBASE-ER) или WS-G6488 (10GBASE-LR). Громоздкая и неудобная конструкция, понятно, почему появилась необходимость в 10-ти гигабитном аналоге модулей GBIC|SFP.

Работа над MSA XENPAK (Multi-Source Agreement, соглашение о спецификациях, которые поставщики заключают для продвижения технологии) было инициировано 12 марта 2001 г. компаниями Agilent Technologies и Agere Systems (бывшая Microelectronics Group Lucent Technologies), и сегодня оно является открытым для любой организации. Декларировалась полная поддержка стандарта IEEE 802.3ae. Официальный сайт проекта XENPAK - xenpak.org, но особой информации на нем нет - сайт предназначен в основном для разработчиков.

Модули XENPAK подключаются через 70-ти контактный интерфейс XAUI (10 Gigabit Attachment Unit Interface), в котором реализуются четыре параллельных канала по 3,125 Гбит/с.

Технические особенности:

Интерфейс XAUI 4*3,125G;

Размер устройства - 126*36*17 мм;

Потребление электроэнергии 8-10 Вт;

Коннектор 70 pin;

Оптический разьем SC;

Используется, к примеру, в Cisco серии 6500, CRS-1;

Не поддерживает скорости, отличные от 10GB.

В настоящее время XENPAK постепенно теряют популярность и вытесняются форматами X2 и XFP. Причиной этого являются большие габариты и существенное тепловыделение.

X2 и XPAK

Модули Х2 сразу позиционировались лишь как косметическое развитие XENPAK. Проект официально стартовал 22 июля 2002 (сайт, весьма похожий на xenpak.org по дизайну - x2msa.org) при поддержке Agere Systems, Agilent Technologies, JDS Uniphase, Mitsubishi Electric, NEC, OpNext, Optillion и Tyco Electronics.

X2 в полтора раза меньше XENPAK, и полностью поддерживает спецификации XENPAK MSA, включая электрические параметры интерфейса ввода/вывода, 70- ти контактный разъем, тепловые режимы и параметры электромагнитной совместимости. Однако, его энергопотребление более чем в два раза меньше (4 Вт против 8-10), что очень важно для многопортовых устройств.

Второе важное отличие - X2 унифицированы с модулями XPAK, которые никогда не использовались в оборудовании Ethernet и применялись в сетевых адаптерах и дисковых массивах. Поэтому X2 получил поддержку скоростей 10G Fiber Cannel, 10,5 Gb/c.

И третье изменение - смена способа крепления, в отличие от Xenpak, который крепится за корпус устройства внешними болтами, X2 крепится за сам разъем, установленный на печатной плате (подобно GBIC и SFP). Это значительно удобнее и проще.

Рис. 1. Внешний вид XPAK.

Технические особенности X2:

Интерфейс XAUI 4*3,125G;

Размер устройства - 100*36*12 мм;

Потребление электроэнергии 4 Вт;

Коннектор 70 pin;

Оптический разьем SC;

Используется, к примеру, в Cisco серии 4500, 3750E;

Поддерживает скорости, отличные от 10GB, - 10G FC 10,5 Gb/c.

Разработка этих модулей стартовала 4 марта 2002 и явно проходила под влиянием гигабитного стандарта SFP, и, по сути, это было предложение новой, совершенно отличной от XENPAK, концепции миниатюрных модулей. Инициаторами MSA (xfpmsa.org) выступили Broadcom Corporation, Brocade, Emulex Corporation, Finisar, JDS Uniphase, Maxim Integrated Products, ONI Systems, ICS (a Sumitomo Electric company), Tyco Electronics и Velio. Основными достоинствами разработки считаются большой список поддерживаемых скоростей (практически все возможные "около" 10 гигабит), и миниатюрные размеры.

Эти возможности легко понять, рассмотрев схему модулей XFP (рис. 2).

Рис. 2. Схема XFP 10G.

Кодирование битовой последовательности (PCS) вынесено из модуля на основное устройство, и сам XFP является по сути универсальным
последовательным преобразователем, которому все равно, что передавать в линию (что очень похоже на привычные гигабитные SFP).

Внешний вид модуля показан на рис. 3.

Рис. 3. Внешний вид XFP.

Технические особенности:

Интерфейс XFI 1*10G;

Размер устройства - 78*18*10 мм;

Не поддерживает стандарт 10GBASE-LX4;

Потребление электроэнергии - 3,5 Вт;

Коннектор 30 pin;

Оптический разьем LC;

Используется, к примеру, в Cisco серии 12000;

Поддерживает скорости, отличные от 10GB (10.3 Gb/s), - ОС-192/STM-64 9,95 Gb/c, 10G FC 10,5 Gb/c, G.709 10,709 Gb/c.

10GB твинаксиал

Хотя этот вариант 10-ти гигабитного Ethernet не является оптическим, он так же далеко от витой пары, как и от "стекла". Частотные возможности твинаксиального (twin-axial) кабеля близки к оптическому, соответственно, используются похожие технические решения.

Рис. 4. Твинаксиальный кабель.

Разработка 10GBase-CX4 была начата рабочей группой IEEE 802.3ak в 2002 году. Он обеспечивает соединение 10G на расстояние до 15 метров на базе твинаксиальных кабелей. Ориентирован этот вид на внутриузловые соединения.

Разработчики пошли примерно по тому же пути, как в вышеописанном 10GBASE-LX4. А именно, применили четырех дифференциальных передатчика и приемника на каждую линию. В каждом канале скорость 2,5 Гбит/с, тактовая частота 3,125 ГГц и кодированием по стандарту 8B10B (т.е. тому же, что и в LX4). Для этого требуются четыре дифференциальные пары, работающие в каждом направлении, и, соответственно, общее число твинаксиальных каналов в соединительном кабеле равно восьми.

Рис. 5. Модуль XFP 10GBase-cx4.

Сейчас 10GBase-cx4 практически не применяется на практике. Причина - оптические варианты 10G быстро стали дешевле и проще твинаксиальных (которые первоначально позиционировались как "экономичный" вариант). Более того, твинаксиальные кабельные сборки (infiband 4х) сами по себе весьма неудобны, не дешевы ($200-500) и не могут быть изготовлены в "полевых" условиях (в отличии от оптоволоконных патчкордов).

Из веб-энциклопедии wiki.nag.ru

Основой гигабитного Ethernet является стандарт IEEE 802.3z , который был утвержден в 1998 году. Однако в июне 1999 года к нему вышло дополнение - стандарт гигабитного Ethernet по медной витой паре 1000BaseT .

57. 10 Гигабит Ethernet

Новый стандарт 10 Гигабит Ethernet включает в себя семь стандартов физической среды для LAN , MAN и WAN . В настоящее время он описывается поправкой IEEE 802.3ae и должен войти в следующую ревизию стандарта IEEE 802.3 .

10GBASE-CX4 - Технология 10 Гигабит Ethernet для коротких расстояний (до 15 метров ), используется медный кабель CX4 и коннекторы InfiniBand .

10GBASE-SR - Технология 10 Гигабит Ethernet для коротких расстояний (до 26 или 82 метров , в зависимости от типа кабеля), используется многомодовое оптоволокно. Он также поддерживает расстояния до 300 метров с использованием нового многомодового оптоволокна (2000 МГц/км).

10GBASE-LX4 - использует уплотнение по длине волны для поддержки расстояний от 240 до 300 метров по многомодовому оптоволокну. Также поддерживает расстояния до 10 километров при использовании одномодового оптоволокна.

10GBASE-T , IEEE 802.3an-2006 - принят в июне 2006 года после 4 лет разработки. Использует экранированную витую пару. Расстояния - до 100 метров.

Стандарт 10 Гигабит Ethernet ещё слишком молод, поэтому потребуется время, чтобы понять, какие из вышеперечисленных стандартов передающих сред будут реально востребованы на рынке.

58. Сравнение Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit и 10Gigabit Ethernet . Применение ge и 10ge.

Потребности в высокоскоростной и в то же время недорогой технологии для подключения к сети мощных рабочих станций привели в начале 90-х годов к созданию инициативной группы, которая занялась поисками нового Ethernet - такой же простой и эффективной технологии, но работающей на скорости 100 Мбит/с.

1995 год: комитет 802.3 утвердил стандарт Fast Ethernet, почти полностью повторяющий технологию Ethernet 10 Мбит/с, а специально созданный комитет 802.12 утвердил стандарт технологии l00VG-AnyLAN, которая сохраняла формат кадра Ethernet, но существенно изменяла метод доступа.

Технология Fast Ethernet сохранила в неприкосновенности метод доступа CSMA/CD, оставив в нем тот же алгоритм и те же временные параметры в битовых интервалах (сам битовый интервал уменьшился в 10 раз). Все отличия Fast Ethernet от Ethernet проявляются на физическом уровне.

Стандарты l00Base-TX/FX могут работать в полнодуплексном режиме.

Максимальный диаметр сети Fast Ethernet равен приблизительно 200 м, а более точные значения зависят от спецификации физической среды. В домене коллизий Fast Ethernet допускается не более одного повторителя класса I (позволяющего транслировать коды 4В/5В в коды 8В/6Т и обратно) и не более двух повторителей класса II (не позволяющих выполнять трансляцию кодов).

Технология Fast Ethernet при работе на витой паре позволяет за счет процедуры автопереговоров двум портам выбирать наиболее эффективный режим работы - скорость 10 Мбит/с или 100 Мбит/с, а также полудуплексный или полнодуплексный режим.

В технологии l00VG-AnyLAN арбитром, решающим вопрос о предоставлении станциям доступа к разделяемой среде, является концентратор, поддерживающий метод Demand Priority - приоритетные требования. Метод Demand Priority оперирует с двумя уровнями приоритетов, выставляемыми станциями, причем приоритет станции, долго не получающей обслуживания, повышается динамически.

Концентраторы VG могут объединяться в иерархию, причем порядок доступа к среде не зависит от того, к концентратору какого уровня подключена станция, а зависит только от приоритета кадра и времени подачи заявки на обслуживание.

Технология l00VG-AnyLAN поддерживает кабель UTP категории 3, причем для обеспечения скорости 100 Мбит/с передает данные одновременно по 4-м парам. Имеется также физический стандарт для кабеля UTP категории 5, кабеля STP Type 1 и волоконно-оптического кабеля.

Технология

Технология 10GE, 10GbE или 10 GigE объединяет понятие 10 Gigabit Ethernet интерфейс, способный передавать данные со скоростью до10 ГБ в секунду. Первый стандартизированный 10GbE адаптер получил сертификат IEEE 802.3 AE-2002 в 2002 году, данная технология передачи данных получила широкое применение в крупных компаниях, предлагающих хостинговые услуги. Также 10GbE – адаптеры используются крупными корпоративными компаниями, нуждающиеся в многопоточной передаче и приеме данных.

В настоящее время технология 10 Gigabit Ethernet получила различные типы стандартов, которые используют оборудование с особыми конструктивными особенностями.

10GbE кабель может быть многомодовым и одномодовым. В первом случае пучок света из нескольких лучей распространяется, постоянно отражаясь от пограничных областей; лучи с разной длиной волны имеют различную траекторию движения. В качестве источника света используется светодиод. Подобный характер движения лучей приводит к дисперсии сигнала, закодированного в световой пучок – искажению его формы. Одномодовый кабель отличается меньшей толщиной, по нему передается только один луч света с определенной длинной волны без отражений. В качестве источника света используют лазер.

Характеристики используемых кабелей

Сетевая карта 10GbE

В настоящее время принято несколько стандартов технологии 10GbE, отличающихся скоростью передачи данных, расстоянием и конструктивными особенностями разъемов. стандартов 10Gbe. Одномодовые кабели в основном используются для передачи данных на большие расстояния, а многомодовые используют в локальных сетях, например, у хостинговых компаний. Стоимость одномодового кабеля дороже, как и его монтаж, приходится использовать отдельный кабель для каждого узла, многомодовый кабель можно использовать для разводки внутри монтажных шкафов хостинговых компаний. Внешнее отличие многомодового и одномодового кабеля заключается в его цвете, первый имеет оранжевую окраску, а второй желтую. Вот основные из них:

В этом году, в конце мая, исполняется 40 лет технологии Ethernet, которая сегодня охватывает практически все аспекты нашей цифровой жизни. В персональных компьютерах эта технология появилась в 1982 г. в виде недорогих сетевых плат для кабельных сетей на витых парах, обеспечивающих скорость передачи данных 10 Мбит/с. Сегодня предел скорости обмена данными по сети Ethernet составляет 100 Гбит/с (GbE), а исследовательская группа IEEE 802.3 Ethernet Study Group находится на этапе окончательного утверждения стандарта 400 Гбит/с.

В настоящее время и малые локальные сети, и значительная часть крупных корпоративных сетей работают на скорости 1 Гбит/с, но прогноз компании LightCounting говорит об устойчивой тенденции перехода от серверных портов 1GbE на 10GbE (в 2011 г. на серверах насчитывалось не более 17% портов 10GbE, а в 2014 г. предполагается увеличение их доли до 59%). Обслуживать серверные порты 10GbE должны коммутаторы с соответствующей скоростью на входных (коммутируемых) портах.

Варианты 10GbE

После окончательной ратификации в середине 2002 г. стандарта IEEE 802.3ae вслед за серверными портами 10GbE постоянно увеличивается и объем продаж 10-гигабитных портов Ethernet на сетевых устройствах и прежде всего на коммутаторах, причем с не менее постоянным снижением стоимости в расчете на порт, которая вплотную приблизилась к критической отметке принятия решения - к сумме в 100 долл. за порт 10GbE на линейном коммутируемом входе. Понемногу за десять прошедших лет технология 10GbE спустилась из сегмента коммутаторов для операторов связи/поставщиков услуг сначала в сегмент модульных коммутаторов корпоративных сетей, затем - блочных коммутаторов масштаба предприятия и теперь вступает в сегмент малых локальных сетей.

Техническая реализация порта 10GbE может быть различной: от портов для медных кабелей UTP/STP (неэкранированные/экранированные витые пары) нового поколения (вплоть до повторного использования имеющейся кабельной инфраструктуры 1GbE) до твинаксиальных (двойных коаксиальных) медных проводников новой инфраструктуры или многомодовых волоконно-оптических линий (сравнительные характеристики различных версий 10GbE приведены в таблице).

Характеристики различных версий 10GbE

Аббревиатура SFP (Small Form factor Pluggable, съемный модуль малого формата) означает возможность подбора сменного модуля коммутатора под имеющуюся сеть, что особенно удобно для оптических сетей. В самом коммутаторе имеется стандартный 20-контактный электрический разъем (соединитель), в который вставляется модуль SFP нужного типа. В этом модуле находится преобразователь (обычно электрических сигналов в оптический) и приемопередатчик. Улучшенные модули SFP+ (Small Form factor Pluggable Plus) обеспечивают повышение скорости передачи до обсуждаемого нами уровня 10 Гбит/с. Если вместо подключения к стационарной сети используется специальный кабель для разъема SFP, то такой способ называется прямым подключением (Direct Attach). В этом случае обеспечивается более полное согласование интерфейсов, но соединительный шнур придется прокладывать дополнительно, вне структурированной кабельной сети (СКС), причем длина соединения обычно ограничена.

Для небольших и средних локальных сетей наиболее привлекателен вариант 10GBASE-T (официальное название IEEE 802.3an-2006) на обычных медных витых парах категории CAT6 и выше. Хотя следует отметить, что в сравнении с другими вариантами 10GbE здесь возрастает рассеиваемая мощность на порту, что ранее было основным препятствием для широкого распространения 10GbE в коммутаторах нижнего ценового диапазона.

Если говорить о рыночном соотношении различных версий 10GbE, то аналитическое подразделение компании Intel (Intel Market Forecast) ожидает широкого распространения 10GBASE-T и постепенного снижения доли оптики (см. рисунок). Метод Direct Attach будет востребован в IP-центрах обработки данных и высокопроизводительных вычислительных центрах.

Преимущества 10GBASE-T

Именно «медный» вариант 10GBASE-T обещает наибольшую гибкость, наименьшую стоимость среды передачи и обратную совместимость с имеющимися сетями 1GbE.

Как и все остальные разновидности BASE-T, спецификация 10GBASE-T позволяет работать на расстоянии до 100 м, что обеспечивает охват практически любого ЦОД и оставляет разработчикам возможность выбора для ЦОД любой из схем взаимного размещения серверов и коммутаторов, включая не только классическую архитектуру ToR (Top of Rack, коммутатор для стойки) с ограничением медной проводки внутри стойки, но и MoR (Middle of Row, в середине ряда) вместе с EoR (End of Row, в конце ряда), когда агрегирующие коммутаторы располагаются в определенном месте ряда стоек, вне стойки «своих» серверов.

Для кабельных систем нового поколения (категории 6A и выше) технология 10GBASE-T может использоваться в режиме пониженной мощности («зеленый» режим энергосбережения или режим ЦОД), когда дальность составляет менее 30 м. В некотором смысле 10GBASE-T повторяет историю 1000BASE-T: ведь первые гигабитные микросхемы характеризовались потреблением примерно 6,5 Вт/порт, но мощность снижалась с каждым новым поколением, и сегодня порт GbE имеет мощность менее 1 Вт. Аналогичный процесс наблюдается для спецификации 10GBASE-T, физический уровень которой четко следует эмпирическому закону Мура, результатом чего становится планомерное снижение мощности и стоимости. В 2008 г. первые адаптеры 10GBASE-T требовали 25 Вт/порт, затем потребляемая мощность сократилась до 10 Вт/порт, а в 2011 г. упала ниже 5 Вт на порт 10GBASE-T, что позволяет применять эту технологию не только в коммутаторах с высокой плотностью портов, но и на системных платах серверов.

Снижение потребляемой мощности сопровождается уменьшением стоимости: цена адаптеров 10GBASE-T первого поколения составляла примерно 1000 долл. за порт, сегодня двухпортовый адаптер 10GBASE-T третьего поколения стоит примерно 200-300 долл. за порт, а в новых коммутаторах Netgear этот показатель практически приблизился к отметке 100 долл. за порт.

Не менее важным фактором является обратная совместимость с 1000BASE-T, дающая возможность повторно использовать имеющуюся кабельную инфраструктуру 1GbE (CAT6, CAT6A и выше), что позволяет сократить затраты на миграцию с 1 Гбит/с на 10 Гбит/с.

В зависимости от размера пакета задержка в 1000BASE-T составляет от долей микросекунды до 12 мкс и выше. Для 10GBASE-T диапазон задержек составляет от 2 до 4 мкс. В общем случае для пакетов большого размера задержка 10GBASE-T более чем в 3 раза меньше задержки 1000BASE-T для пакетов одного размера и типа.

Классическое деление коммутаторов на управляемые (managed) и неуправляемые (unmanaged) даже в области малых локальных сетей (SMB) осталось далеко в прошлом. Новые SMB-коммутаторы относятся к категории интеллектуальных (Smart), поскольку они уже не являются устройствами типа plug-and-play, без возможности пользовательской настройки, а также сохранения и управления конфигурацией. Современные коммутаторы даже нижнего ценового диапазона имеют встроенный Web-сервер, обеспечивающий возможность настройки параметров продвинутым/полупрофессиональным пользователям (так называемым ProSumers, т.е. Pro Consumers). Интеллектуальные коммутаторы сохраняют возможность работы без настройки, но для их эффективного применения лучше воспользоваться графическим интерфейсом (режим настройки из командной строки CLI обычно поддерживается для профессиональных устройств более высокого ценового сегмента).

10GBASE-T в продукции сетевых вендоров

Технология 10GBASE-T присутствует сегодня практически во всех сегментах рынка профессионального сетевого оборудования:

• коммутаторах фиксированной конфигурации (fixed switch или box switch), включая 40-, 32- и 24-портовые;
• модульных коммутаторах на основе шасси, включая карты со средней плотностью портов (от 8 до 16 портов на съемный модуль) и с высокой плотностью портов (более 16 портов на съемный модуль);
• сетевых интерфейсных картах (NIC) или сетевых модулях для системных плат LOM (LAN on motherboard), включая модули коммутаторов для плоских стоечных серверов (blade server); а также одно- и двухпортовые платы 10GBASE-T NIC;
• устройствах iSCSI в массивах хранения данных с портами 10GBASE-T.

В результате технология 10GBASE-T, естественно, используется большинством поставщиков сетевого оборудования, но ее поддержка именно на входных коммутируемых портах, а не только на портах стекирования или агрегации трафика, весьма сильно различается у основных изготовителей сетевых коммутаторов.

Alcatel-Lucent. Компания предлагает в нижнем ценовом сегменте семейство коммутаторов OmniSwitch, предназначенных для «установки на границе конвергированных корпоративных сетей среднего и большого размера, для использования на уровне агрегации и для построения ядра малых корпоративных сетей». Порты 10GbE появляются в семействе OmniSwitch на уровне модели OmniSwitch 6850E в качестве опциональных интерфейсов стекирования и восходящего канала. Но полный переход на 10GbE обеспечен только в верхней модели OmniSwitch 6900, позволяющей иметь до 64 портов 10GbE в корпусе форм-фактора 1U (RU). Допустима замена на максимум шесть портов 40 GbE для портов восходящей связи (uplink port). Однако модель OmniSwitch 6900 относится к категории «тяжелого» (и дорогого) оборудования с производительностью матрицы коммутации до 1,28 Тбит/с и только с оптическими несъемными портами Fixed SFP+.

Allied Telesis. В разделе решений для малого и среднего бизнеса компания не предлагает ничего для скорости 10 Гбит/с, а в разделе коммутаторов 1GbE/10GbE скорость 10 Гбит/с появляется только в линейной плате модульного шасси SwitchBlade 4000 и только в виде розетки для съемного оптического модуля XFP.

Arista Networks. Специализация компании на оборудовании коммутации для ЦОД привела к выпуску недорогих многопортовых блочных (автономных) коммутаторов 10GBASE-T с портами RJ45, обеспечивающих, по заявлению компании, «10-гигабитный Ethernet по цене гигабитного». Это 32 порта 10GBASE-T в 36-портовой модели Arista 7050T-36 или 48 портов в 52-портовой модели Arista 7050T-52. В диапазоне малопортовых коммутаторов 10GBASE-T/RJ45 продукция Arista не представлена.

Avaya (вместе с Nortel). В области коммутации 10GbE компания предлагает «тяжелые» модульные системы Ethernet Routing Switch 8000 - коммутаторы премиум-класса для построения отказоустойчивого ядра крупных корпоративных сетей или вычислительных центров среднего размера. А вот в сегменте малого и среднего бизнеса флагманский продукт компании - Avaya IP Office - пока еще не добрался даже до гигабитных скоростей, что объясняется нацеленностью на телефонные услуги, а не на передачу данных.

Brocade Communications Systems (вместе с Foundry Networks). Компания выпускает широкий спектр коммутаторов 10GbE в категории ToR (агрегация трафика одной стойки серверов в ряду стоек ЦОД). В нижнем для этой компании ценовом диапазоне семейство коммутаторов Brocade ICX 6610 с преобладающим числом портов 1GbE сменила модель Brocade ICX 6650, предназначенная, как минимум, для кампусных локальных сетей и Ethernet-ЦОД с классической архитектурой. Поэтому модель Brocade ICX 6650 имеет 56 портов 10GBASE-X SFP+ (двухскоростные 1/10 GbE), которые, разумеется, допускают вставку модулей 10GBASE-T/SFP+/RJ45 (Cat5, 6, Cat6a/7), но лучше использовать 10-гигабитную оптику.

Cisco (вместе с Linksys). Компания придерживается стратегии перехода на 10GbE за счет модернизации съемных модулей, причем в обоих семействах коммутаторов этой компании (Nexus и Catalyst) основная ставка сделана на многопортовые модули и линейные карты. Среди них, естественно, предлагаются модули/карты 10GBASE-T, но, как и для коммутаторов Brocade, гораздо шире в номенклатуре продуктов компании представлена 10-гигабитная оптика.

Dell на данный момент предлагает для агрегации медных портов 10GbE только модели PowerConnect 8132 (24 x 10GBASE-T) и PowerConnect 8164 (48 x 10GBASE-T), предназначенные для небольших кампусных сетей (локальная сеть группы зданий) или крупных корпоративных сетей, с рекомендованной стоимостью соответственно 13,5 и 15 тыс. долл. (но с восходящим/стекируемым портом 40GbE).

D-Link имеет всего две 10-гигабитные модели в огромном спектре своей бюджетной продукции. Управляемые стекируемые коммутаторы уровня L2/3 моделей DXS-3600-16S (8 фиксированных портов SFP+) и DXS-3600-32S (24 фиксированных порта SFP+) имеют по одному посадочному месту для модуля расширения, которым может стать DXS-3600-EM-4XT (модуль расширения с 4 портами 10GBase-T). Но SFP+ все же лучше использовать для оптики, а не для «медных» 10GBASE-T/RJ45.

Huawei на своем сайте заявляет, что «настало время для 10GbE», но планирует эту скорость исключительно для рынков ЦОД и кампусных сетей, а в сегменте SOHO/SMB в серии S1700 предлагаются только коммутаторы для скоростей 10/100/1000.

Enterasys Networks. В серии S предлагается автономный коммутатор SSA с возможностью размена 48 обычных портов 10/100/1000 Ethernet на 48 портов SFP 1GbE и 4 порта SFP+ 10GbE. В модульных шасси этой серии в ограниченном количестве также присутствуют порты 10GbE, но основными остаются 1GbE. Серия D портов 10GbE не имеет, а в серии G они используются в ограниченном количестве для агрегации восходящего трафика.

Extreme Networks. Из продукции этой компании в рассматриваемой нами области можно отметить, пожалуй, лишь коммутатор Summit X670, нацеленный, прежде всего на ЦОД, поскольку он поддерживает несколько специфических для этой области протоколов, включая DCB (Data Center Bridging, мостовое соединение в ЦОД). Этот коммутатор имеет 48 посадочных мест для двухскоростных (1/10 GbE) пассивных оптических модулей SFP+. Но по стоимости эта модель вряд ли подойдет для малых и средних локальных сетей.

HP (вместе с ProCurve, 3Com, H3C и TippingPoint). В категории сетевого оборудования для малого и среднего бизнеса предлагаются только гигабитные коммутаторы, однако в число продукции для ЦОД входит гибридный 1/10-гигабитный «блейд-коммутатор» HP 6125G/XG, специально созданный для совместной работы с собственными блейд-серверами системы BladeSystem c-Class. Новый блейд-коммутатор HP 6125G/XG дополняет сходную гигабитную модель блейд-коммутатора 6125G Ethernet. Серии блочных коммутаторов 5800 и 5830 предназначены для обслуживания портов 1/10 GbE, а чисто 10-гигабитные модели 5820 и 5920 поддерживают эту скорость только на посадочных местах SFP+. В серии 5820 имеются «медные» порты RJ45, но только для скорости 1 Гбит/с.

Juniper Networks. Компания в своей продукции обычно не опускается ниже операторского класса, хотя и предлагает ToR-коммутатор Juniper Networks QFX3500 с 48 портами 10GbE и четырьмя магистральными (восходящими) портами 40GbE и шлюзами FCoE и FC. Естественно, что 10-гигабитные порты - это двухрежимные подключаемые компактные порты SFP+/SFP, причем из 48 заявленных портов только 18 можно использовать в «медном» режиме GbE и, судя по всему, поддержка «медных» 10GBASE-T/RJ45 не предусмотрена.

Level One. В бюджетных сериях CompactCon и OfficeCon компания предлагает только коммутаторы со скоростями до гигабитных, как, впрочем, и в остальных своих линейках.

Mellanox Technologies. Среди коммутаторов Ethernet (эта компания также продвигает InfiniBand) предлагается семейство коммутаторов SX1000 категории ToR со скоростями 10/40/56 Гбит/с на порту и с плотностью от 18 до 64 портов в блочном корпусе. Это рекордный в отрасли показатель плотности 10-гигабитных портов в корпусе 1U, однако все они относятся к классу SFP+, чем и объясняется низкая рассеиваемая мощность на порт (заявлено менее 1,8 Вт/порт).

Netgear. На данный момент единственным коммутатором 10GbE в категории SMB у этой компании остается новая бюджетная модель XS708E из семейства ProSAFE Plus. Производитель относит данное устройство к категории улучшенных неуправляемых коммутаторов (Unmanaged Plus), однако можно также считать его интеллектуальным или маршрутизирующим коммутатором. Как основное достоинство Netgear XS708E можно отметить снижение стоимости порта до уровня, приближающегося к точке принятия критически важных решений, - к 100 долл. за порт. На данный момент никто не приблизился к этому уровню ближе компании Netgear.

Planet. Этот тайваньский поставщик недорогих коммутаторов даже в последних моделях FGSW-1820CS / FGSW-2620CS с Web-управлением (иными словами, интеллектуальных коммутаторов) пока еще не вышел за пределы оптических моделей SFP (не SFP+), т.е. за пределы гигабитных скоростей (но не 10-гигабитных) даже для агрегирующих портов восходящей связи. Это характерно и для других компаний, работающих в самом нижнем ценовом диапазоне.

RAD Data Communications. Эту компанию стоит отметить исключительно для оценки проникновения 10GBASE-T/RJ45 в область коммутаторов Ethernet в промышленном (защищенном от неблагоприятных внешних воздействий) исполнении. В серии коммутаторов RADiFlow 3080 и RADiFlow с повышенной защитой от неблагоприятных воздействий для тяжелых эксплуатационных условий пока реализованы только посадочные места под оптику SFP (только для гигабитных модулей).

ZyXEL. В неуправляемых коммутаторах и управляемых коммутаторах второго уровня этой компании 10-гигабитные скорости не поддерживаются. В категории интеллектуальных коммутаторов и «коммутаторов 3 уровня» (по терминологии ZyXEL) есть несколько моделей с поддержкой восходящих портов 10GbE, которые относятся к категории 10G SFP+.

Проникновение медных портов 10GBASE-T/RJ45 и поддержку обмена на скорости 10-гигабитной линии в сегменте малых и средних корпоративных сетей пока демонстрирует только первый в отрасли SMB-коммутатор компании Netgear, однако прогнозы многих аналитиков предполагают стремительный рост числа медных 10-гигабитных портов в серверах ЦОД, для обслуживания которых потребуются соответствующие коммутаторы. В небольших ЦОД в ближайшем будущем возникнет потребность в коммутаторах 10GbE с малым числом портов (12-16), причем наиболее популярными станут бюджетные модели, даже при некотором ограничении их функциональных возможностей.

Коммутаторы этой категории могут называться по-разному: SMB-коммутаторы, коммутаторы для небольших и средних локальных сетей, бюджетные коммутаторы для ЦОД и т.д.. Главное - это будут недорогие устройства с небольшим числом портов 10GBASE-T/RJ45. В настоящее время продукция этой категории по цене вплотную приблизилась к границе начала широкого внедрения - к показателю 100 долл. за порт.