100-Gigabit-Ethernet

100-Gigabit-Ethernet (100G Ethernet, 100GbE)ist eine Höchstgeschwindigkeitstechnologie für Netzwerk-Betreiber für die Aggregation im Internet-Backbone, für Server-Anbindungen und für Inter-Switch-Verbindungen in Rechenzentren.


Die Higher Speed Study Group (HSSG) treibt unter der Projektbezeichnung 802.3ba diese 100-Gigabit-Technologie voran, wobei neben der Datenrate von 100 Gbit/s auch die in optischen Transportnetzen (OTN) benutzte Datenrate von 40 Gbit/s, als 40-Gigabit-Ethernet (40G Ethernet, 40GbE), im Standard berücksichtigt wird. Entsprechend der ITU-T-Empfehlung G.709 kann das 100-Gbit/s-Signal in ein optisches Transportnetz (OTN) eingebunden werden und Optical Transport Units (OTU4) transportieren.

Schichtenmodell für 40- und 100-Gigabit-Ethernet, nach IEEE 
   802.3ba

Schichtenmodell für 40- und 100-Gigabit-Ethernet, nach IEEE 802.3ba

Zum Erreichen höherer Geschwindigkeiten und insbesondere der 100 Gbit/s stehen verschiedene Verfahren zur Verfügung, so die parallele Übertragung von jeweils 10 Gbit/s über zehn Kupferleitungen oder zehn Duplex-Multimodefasern, die Übertragung von 25 Gbit/s über vier Multimodefasern oder das Wellenlängenmultiplex mittels Short Wave Division Multiplexing (SWDM) über vier Wellenlängen, auf denen jeweils 25 Gbit/s übertragen werden, oder über zwei Lanes mit jeweils 50 Gbit/s. Als Übertragungsmedien werden Multimodefasern (MMF), Wideband Multimode Fiber (WBMMF) und auch Kupferkabel, resp. Twinaxial-Kabel, eingesetzt.

Klassische Ethernet-Merkmale für 100GbE

Bei 100-Gigabit-Ethernet werden bestimmte Ethernet-Strukturen beibehalten. So die die Frame-Formate und die Framelänge mit mindestens 64 Bit und maximal 1.518 Bit. Anders als sonst in Ethernet üblich wird als Codierung die 64B/66B-Codierung benutzt, bei der weniger redundante Bits übertragen werden. Ein weiterer Aspekt aus Ethernet ist der Vollduplex-Betrieb und das Zugangsverfahren. Des Weiteren geht es um verschiedene Algorithmen wie den des Spanning Tree und um Virtual LAN (VLAN), wie es in 802.1Q definiert ist. Als Bitfehlerrate sieht 100-Gigabit-Ethernet einen Wert von besser 10exp-12 vor. Ein solcher Wert kann nur mit Forward Error Correction (FEC) erreicht werden.

Für 40-Gigabit- und 100-Gigabit-Ethernet 
   spezifizierte Schnittstellen

Für 40-Gigabit- und 100-Gigabit-Ethernet spezifizierte Schnittstellen

Bei der Übertragung über Glasfaser müssen die Fehler behandelt werden, die durch die chromatische Dispersion (CD) und die Polarisationsmodendispersion (PMD) entstehen. Zudem muss der Wirkungsgrad für die Übertragung der 100-Gbit/s-Signale über die vorhandenen DWDM-Systeme verbessert werden. Die von der Arbeitsgruppe 802.3ba spezifizierten 100GbE-Schnittstellen berücksichtigen die genannten Forderungen, ebenso wie die bei den verschiedenen Anwendungen geforderten Übertragungsmedien und überbrückbaren Entfernungen. Um den gestiegenen Anforderungen in den verschiedenen Einsatzgebieten gerecht zu werden, erarbeitet die Arbeitsgruppe 802.3ba regelmäßig neue Schnittstellenspezifikationen.

100GbE ist hinreichend flexibel konzipiert. Es gibt Ansätze in 25-, 50- und 100-Gbit/s-Technologie, es gibt das 100-Gigabit-Backplane, sowie Lösungen Koax-Technologie und für Monomodefasern. Beim Monomode-Ansatz unter 100GBase-DR kann 100-Gigabit-Ethernet über eine Lane über Entfernungen bis zu 500 m übertragen werden.

Informationen zum Artikel
Deutsch: 100-Gigabit-Ethernet
Englisch: 100 Gigabit Ethernet - 100GbE
Veröffentlicht: 23.03.2017
Wörter: 427
Tags: #Gigabit-Ethernet
Links: 100GBase-DR, 100GbE-Schnittstelle, 40-Gigabit-Ethernet, 64B/66B-Codierung, 802.3ba