10GbE-Schnittstelle

Die Standardisierungsgremien von 10-Gigabit-Ethernet (10GbE) haben für die 10GE-Technologie verschiedene Schnittstellen definiert und dafür eine eigene Nomenklatur herausgegeben. Diese Nomenklatur orientiert sich an der bekannten Ethernet-Nomenklatur 10GBase-xxx und charakterisiert im Appendix (xxx) die Wellenlänge des Lichtwellenleiters, die Codierung und das Wellenlängenmultiplex (WDM).


So unterscheidet 10GbE zwischen einer langen Wellenlänge von 1.310 nm (Buchstabe L), einer extrem langen Wellenlänge (E) mit 1.550 nm und einer kurzen Wellenlänge (S) von 850 nm. Des Weiteren wird unterschieden zwischen einer 8B/10B-Codierung (X) und einer Blockcodierung (R) für LANs sowie einer WAN-Codierung (W). Beim Wellenlängenmultiplex unterscheidet die Nomenklatur zwischen seriell (1) und der Anzahl für das Wellenlängenmultiplex (n).

Nomenklatur für 10-Gigabit-Ethernet

Nomenklatur für 10-Gigabit-Ethernet

10GbE im LAN

Nach der Ethernet-Nomenklatur ist die Bezeichnung für eine 10GbE-LAN-Schnittstelle mit 64B/66B-Codierung und einer Wellenlänge von 850 nm: 10GBase-SR. Die gleiche Schnittstelle mit langwelligerem Licht von 1.310 nm hat die Bezeichnung 10GBase-LR und die mit extrem langwelligem Licht mit einer Wellenlänge von 1.550 nm ist 10GBase-ER. Daneben gibt es für den LAN-Bereich noch eine Variante mit 8B/10B-Codierung (X) und einer Wellenlänge von 1.310 nm, die 10GBase-LX4.

10GbE im WAN

Standards von 10-Gigabit-Ethernet

Standards von 10-Gigabit-Ethernet

10GbE unterstützt neben lokalen Netzen auch Weitverkehrsnetze mit Sonet und SDH. Die Schnittstellen-Nomenklatur kennt für den Weitverkehrsbereich den Buchstaben W. Bei den W-Versionen wird der 10GbE-Datenstrom auf dem Physical Coding Sublayer (PCS) in ein Frameformat von Sonet und der Synchronous Digital Hierarchy (SDH) verpackt. Die Übertragungsrate beträgt 9,584640 Gbit/s und entspricht damit dem des Optical Carrier, OC-192 bzw. dem Synchronous Transport Module, STM-64. Diese Umsetzung wird dann benutzt, wenn Unternehmen ihre Daten aus dem 10-Gigabit-Ethernet über SDH und Sonet von Carriern oder über Wellenlängenmultiplex (WDM) übertragen möchten, ohne die Ethernet-Frames zu mappen. Für diese WAN-Anwendungen gibt es je nachdem welches optische Fenster benutzt wird, die Schnittstellen 10GBase-LW, 10GBase-SW und 10GBase-EW. Diese Schnittstellen korrespondieren im Physical Layer mit 10GBase-SR, 10GBase-LR, 10GBase-ER und 10GBase-ZR.

Physikalische 
   Schnittstellen von 10-Gigabit-Ethernet

Physikalische Schnittstellen von 10-Gigabit-Ethernet

Als Übertragungsmedien werden Multimode- und Monomodefasern eingesetzt. Über Multimodefasern können Entfernungen bis zu 300 m überbrückt werden. Um die entfernungsmäßigen Einschränkungen der 62,5-µm-Multimodefaser zu umgehen, wurden neue hochreine Gradientenfasern entwickelt, deren Bandbreitenlängenprodukt die bekannten Werte von 500 MHz x km um ein Vielfaches überschreiten. Mit den neuen Lichtwellenleitern, New Fiber, können die geforderten 300 m problemlos überbrückt werden. Mit den bisher verwendeten Monomodefasern (1.310 nm) werden Entfernungen bis zu 10 km überbrückt, für Entfernungen von bis zu 40 km gibt es die Standards 10GBase-ER (1.310 nm) und 10GBase-EW (1.550 nm).

10GbE im Rechenzentrum

Neben den mit Lichtwellenleitern arbeitenden 10GbE-Schnittstellen gibt es auch einige, die auf Kupfertechniken basieren: 10GBase-CX4 und 10GBase-T. 10GBase-CX4 ist eine Technik die mit Twinaxial-Kabel arbeitet und die Datenrate von 10 Gbit/s über 4 Lanes erreicht, bei einer Reichweite von 15 m. Typische Anwendungen hierfür sind kaskadierte Switche und Serverfarmen. Die andere Kupfervariante 10GBase-T benutzt STP-Kabel der Kategorie 6/7 und kann für Entfernungen bis zu 100 m eingesetzt werden.

10GbE in der Backplane

Mit den K-Varianten erschließt sich 10-Gigabit-Ethernet auch den Backplane-Bereich. Die für Backplane-Ethernet entwickelten 10GBase-KR und 10GBase-KX4 nutzen die Backplane und verbinden über die Backplane-Leitungen Blade-Server in Rechenzentren.

Informationen zum Artikel
Deutsch: 10GbE-Schnittstelle
Englisch: 10GbE interface
Veröffentlicht: 31.03.2015
Wörter: 523
Tags: #10-Gigabit-Ethernet #RZ-Infrastruktur
Links: 10GBase-CX4, 10GBase-ER, 10GBase-EW, 10GBase-KR, 10GBase-KX4