100-Gigabit-Ethernet

Hans Lackner schreibt zum Thema: 100-Gigabit-Ethernet

Schneller als Moore
Als man in IEEE 802.3 die Entwicklung der 10-Gbit/s-Technologie startete, präsentierte man stolz die unten gezeigte Folie. Danach wuchs die Bandbreite von Ethernet schneller, als das Moore`sche Gesetz es voraussagt. In der Tat entsprach die Wachstumsgeschwindigkeit von 10 Mbit/s auf 100 Mbit/s Moore’s Law und danach war man schneller, wie die rechte rote Linie zeigt. Den Start der Entwicklung hatte man geschickter Weise auf 10BASE-T (1990) gelegt, mit dem Yellow Cable (Start 1983) hätte man Moore nicht erreicht, wie die linke gestrichelte Linie zeigt. Außerdem war die Prognose für 100 Gbit/s bei weitem zu optimistisch. Danach hätten wir den Standard bereits im letzten Jahr haben müssen. 

Eine schwere Geburt
Doch der Start und die Streitereien um diesen Standard verzögerten die Geburt erheblich und lassen aus heutiger Sicht eine Verabschiedung des Standards erst vier Jahre später (2010) wahrscheinlich erscheinen. Die Startverzögerung lag sicherlich daran, dass Applikationen, die tatsächlich 100 Gbit/s benötigen, heute noch nicht vorhanden sind. Wenn jetzt tatsächlich mehr als 10 Gbit/s benötigt werden, so ist eine solche Bandbreite durch Link Aggregation z.B. mit WDM-(Wellenlängen Multiplex)-Technologie realisierbar. Es war also vom Markt her noch kein Druck zu verspüren. Außerdem brauchte man sicherlich auch noch Zeit für die technische Realisierung.

Die Streitereien betrafen vornehmlich die Bandbreite. War man beim Start der HSSG Higher Speed Study Group im Jahre 2006 zunächst davon ausgegangen, dass eine Bandbreite von 100 Gbit/s zu normieren ist, so ließen die Befürworter einer 40-Gbit/s-Technologie nicht locker. Im November letzten Jahres erschien eine Aufspaltung des Standards in zwei Varianten wahrscheinlich. Danach aber setzte die 40-Gbit/s-Fraktion alles daran, beide Bandbreiten in einem Standard zu vereinen. Nur so ließ sich ein Kompromiss finden, mit dem die HSSG tatsächlich ihre Standardisierungsaufgabe aufnehmen konnte.

Im Juli diesen Jahres, bei der Plenary von IEEE 802 in San Francisco wurde wieder hart gerungen und man fand schließlich die für 802.3 ungewöhnliche Lösung von 100 Gbit/s in Raten. Hier wurde das PAR Project Authorisation Request verabschiedet, das die Grundlage der Normierungsarbeit bildet. Dieses PAR wird nun an NESCOM New Standards Committee weitergeleitet, das das PAR zu begutachten und zu genehmigen hat. Sollte das der Fall sein, so werden wir im Herbst diesen Jahres eine neue Arbeitsgruppe 802.3ba haben. Selbst um diese Nummer gab es Streit. Es wurde zunächst vorgeschlagen 802.3bb zu verwenden und 802.3ba auszulassen, da den Engländern „ba“ nicht gefiel.

Warum man die 40 Gbit/s gewählt hat und damit die klassischen Zehnerschritten (10, 100, 1000, 10 000 Mbit/s) verlassen hat, wird ein Rätsel bleiben, auch wenn es Erklärungsversuche wie z.B. von der Ethernet Alliance gibt. Die führt den unterschiedlichen Bandbreitenbedarf von Netzwerk- und Datenzentren-Betreibern an: Netzbetreiber würden 100 Gbit/s für die Netz-Aggregation im Internet-Backbone der nächsten Generation favorisieren. In Datenzentren seien 40 Gbit/s ausreichend für DMA und Busse.

Quasi durch die Hintertür kam im letzten Anlauf auch noch Kupfer ins Spiel. Auch hier hat man den Standard von 100 m verlassen sich auf 10 Meter geeinigt. Mit Multimode-Fiber will man innerhalb von Gebäuden 100 Meter schaffen. Für Singlemode-Fiber spezifiziert man zwei Distanzen vor (10 km und 40 km). Backplane-Ethernet ist bei 802.3ba (anders als bei 10Gbit/s) direkt im PAR enthalten.

Ob eine 40-Gbit/s-Technologie in Zukunft erheblich preiswerter hergestellt werden kann, als eine 100-Gbit/s-Technologie hängt wie immer von den Stückzahlen ab. Wenn man die in diesem Bereich ohnehin geringen Stückzahlen noch halbiert, so leiden beide Technologien. Ich denke, dieser Kompromiss hat der 100-Gbit/s-Technologie einen Bärendienst erwiesen. Möglicherweise endet 40 Gbit/s wie 802.12 im Standard-Müll. Das gleiche sehe ich für die Kupfertechnologie in diesen Bandbreiten. Schon 10 Gbit/s hat erheblichen Entwicklungsaufwand erfordert. Die Begründung „Unterstützung der installierten Masse in Datenzentren“ trifft bei 10 Gbit/s schon nicht zu. Erst recht gibt es bei 100 Gbit/s keine Argumente für Kupfer, außer Profit.

Weitere Informationen finden Sie unter http://www.qoscom.de/.