Argumente für 10 Gigabit Ethernet

Mehrere Faktoren machen 10GbE-Implementierungen zu einer attraktiven Option, darunter Interoperabilität, Kosteneffizienz, geringer Stromverbrauch, Kommunikationsqualität und Hardwareverfügbarkeit. Jeder dieser Faktoren verdient eine sorgfältige Betrachtung.

 

 

Bei Infrastruktur-Upgrades sind 10GbE und das TCP/IP-Protokoll so konzipiert, dass sie nahtlos mit GbE-Verbindungen zusammenarbeiten und so einen relativ einfachen und unterbrechungsfreien Übergang zu 10GbE ermöglichen. Zwei verschiedene Arten von 10GbE-Anschlüssen sollen diese Verbindungen ermöglichen, darunter 10GBase-T-Kupfer und die 10GbE Small Form-Factor Pluggable+ (SFP+)-Verbindung. SFP+ unterstützt verschiedene physische Porttypen wie 10GBASE Twinax-Kupfer und verschiedene Arten von Glasfaserverbindungen.

 

Indem sie sicherstellen, dass 10GbE-Komponenten kooperativ mit GbE-Geräten kommunizieren können, ermöglichen Switch-Anbieter die Interoperabilität zwischen GbE und 10GbE. Der Datentransfer von 10GbE- zu GbE-Verbindungen erfordert möglicherweise zusätzliche Pufferung auf dem 10GbE-Switch, um die Daten während der Übertragung an ein langsames Gerät zwischenzuspeichern. Darüber hinaus können die erwarteten Ethernet-Standard-Pausenrahmen (IEEE 802.3x) und die Priority Flow Control-Standards unterstützt werden, die Teil der erweiterten Ethernet-Standards sind.

 

 

Mit der Zeit wird erwartet, dass ein 10GbE-Port mit der Zeit kosteneffizienter ist als mehrere GbE-Ports und Fibre Channel-Ports, da sich 10GbE immer weiter verbreitet. Aktuelle GbE-Speicher benötigen normalerweise mehrere Ports, um eine akzeptable Speicherbandbreite zwischen Hosts und Arrays bereitzustellen. Basierend auf branchenüblichen Best Practices für Redundanz werden mindestens zwei Verbindungen verwendet, um einen Failover-Pfad zwischen Host und Speicher bereitzustellen. Die Anwendung kann zusätzliche Bandbreite erfordern – beispielsweise wird die Leistung sequenzieller Datenanwendungen wie Data Warehouses typischerweise durch die Bandbreite begrenzt. Eine weitere Best Practice besteht darin, den Speicherverkehr im SAN vom Client/Server-Verkehr im LAN zu isolieren, wofür ein separater LAN-Port erforderlich ist. Oft sind auch dedizierte Verwaltungsports erforderlich. Nur zwei 10GbE-Verbindungen (für minimale Redundanz) in Verbindung mit erweiterten Ethernet-Standards wie DCB können diese Anforderungen erfüllen und gleichzeitig die gerade beschriebenen Best Practices einhalten.

 

 

Seit der Einführung des 10GBase-T-Standards für Twisted-Pair-Kupferkabel im Jahr 2007 werden Anstrengungen unternommen, den Stromverbrauch von 10GBase-T zu senken – mit dem Ziel, Leistungswerte pro Port zu erreichen, die dem aktuellen 1GBase-T-Standard entsprechen. 10GBase-T-Adapter der ersten Generation haben einen höheren Wattbedarf als ihre optischen Gegenstücke mit geringer Reichweite. Derzeit sind Prototypen von 10GBase-T-Implementierungen der zweiten Generation darauf ausgelegt, den Wattbedarf pro Port auf ein vernünftiges Niveau zu senken.

 

10GbE SFP+, das heute eine frühe Implementierungsoption für Netzwerk- und Speicheranbieter wie Dell, Cisco, HP usw. ist, da es einen sehr geringen Wattbedarf pro Port hat, und SFP+-Direktanschluss-Kupferkabel können eine energieeffiziente, kostengünstige Kabelreichweite von 10 m zwischen Rack-Servern und einem Top-of-Rack-Switch bieten.

 

Bei SFP+-Direktanschlussverbindungen ist das Modul in die Kabel (SFP+-Kabel) integriert. Dieser Aufwand sowie die Reduzierung der Anzahl separater Verbindungen, die zur Verwaltung mehrerer Netzwerke erforderlich sind, sollten dazu beitragen, den Strombedarf des Netzwerks deutlich zu senken.

 

 

Der Data Center Bridging (DCB)-Standard soll mehrere IEEE 802.1-Standards umfassen, um die Kommunikationsqualität für 10GbE- und iSCSI-Implementierungen sicherzustellen. Priority Flow Control (802.1Qbb), ein Flusskontrollmechanismus auf Link-Ebene, soll bei Überlastung in DCB-Netzwerken verlustfrei arbeiten. Ein weiterer Standard, 802.1Qau, soll ein durchgängiges Überlastungsmanagement ermöglichen.

 

 

Heute ist Hardware für die Kombination von GbE und 10GbE verfügbar. Beispielsweise können die Dell PowerConnect M8024 Blade-E/A-Switch-Module Ports für GbE- oder 10GbE-Geschwindigkeiten konfigurieren und bieten verschiedene Optionen für physikalische Verbindungstypen. SFP+-Optiken werden in GbE- und 10GbE-Ethernet-Verbindungen eingesetzt, wie etwa der Finisar FTLX8571D3BCV 1G/10G Dual-Rate SFP+-Transceiver über Multimode-Glasfaser und der FTLX1471D3BCV 1G/10G Dual-Rate SFP+-Transceiver mit Verbindungslängen von bis zu 10 km über Singlemode-Glasfaser. In Verbindung mit einem externen 10GbE-Switch, wie dem geplanten PowerConnect 8024F SFP+-Switch, und älteren GbE-Switches wie der PowerConnect 6200-Serie bietet diese Hardware voraussichtlich mehrere Optionen für die Konfiguration von iSCSI-Speicherlösungen mit gemischten Ethernet-Geschwindigkeiten.