什么是400G以太網(wǎng)？｜百科

隨著企業(yè)采用人工智能、開放系統(tǒng)、機器學習和云存儲等技術，對網(wǎng)絡基礎設施的帶寬和數(shù)據(jù)傳輸需求不斷增加。不幸的是，100G和200G以太網(wǎng)技術不足以滿足這些需求。

如今，這些技術正在被400G取代，400G以其高數(shù)據(jù)傳輸速度和滿足復雜的帶寬需求而聞名。2020年，各種網(wǎng)絡預測和云服務提供商(CSP)報告稱，400G部署將比100G和200G部署快得多。那么，什么是400G以太網(wǎng)？下面就跟著小編仔細了解一下。

400G以太網(wǎng)概述

近年來，太比特以太網(wǎng)（TbE）受到了網(wǎng)絡工程師的青睞。這種萬億比特以太網(wǎng)是指以每秒一萬億比特的速度進行的以太網(wǎng)傳輸。它表示以太網(wǎng)速度高于100Gbps。

IEEE802.3b定義了400千兆以太網(wǎng)（400BASE）和200千兆以太網(wǎng)（200BASE）。被稱為400G的400千兆以太網(wǎng)比100G快四倍，是最先進的云基礎設施形式。這種400G以太網(wǎng)在數(shù)據(jù)中心環(huán)境中也稱為400GbE和400GB/s。這些術語經(jīng)?；Q使用。以下幾點將幫助您更好地理解它。

400G：在數(shù)據(jù)中心環(huán)境中，網(wǎng)絡專業(yè)人員使用400G以太網(wǎng)交換機或400G以太網(wǎng)設備是很常見的。這意味著交換機或設備有一個以太網(wǎng)接口，可以承載400G波長。

400GbE：這是以太網(wǎng)接口的高級速度。被描述為400G的交換機或任何硬件必須滿足802.3bs標準中提到的數(shù)據(jù)管理、物理層和媒體控制訪問（MAC）的參數(shù)。

400GB/s：這表示在任何給定時間，4000億比特的數(shù)據(jù)將通過一個光波長傳播。

1G到400G以太網(wǎng)標準發(fā)展歷程

下面的時間線將幫助了解以太網(wǎng)標準多年來是如何演變的：

1983年：10Base5問世，1985年批準了薄網(wǎng)或薄同軸電纜。

1995年：推出了100Mbps，并被譽為快速以太網(wǎng)。引入了自動協(xié)商功能，使兩個連接的設備能夠通過雙工模式傳輸數(shù)據(jù)。

1998年：引入了1GBPs光纖電纜。

1999年：引入了1GBPs雙絞線電纜。

2010年：推出40/100GBPS。這種數(shù)據(jù)速度是通過將10GBPS技術的多層網(wǎng)格化而開發(fā)的。802.3a標準使用戶能夠利用傳輸，而傳輸是通過多個物理層支持的。

2016年：引入了2.5GBPS、5GBP和25GBPS速度。25GBPS針對數(shù)據(jù)中心，它允許通過多模光纖和印刷電路板背板進行單通道傳輸。這個速度保證了比10GBPS更高的速度。但是，5Gbps和2.5Gbps以太網(wǎng)設計用于通過Cat5和Cat5e雙絞線進行操作。這些速度針對的是采用高速無線技術的企業(yè)。

2017年：IEEE今年批準了200和400GbE。這些以太網(wǎng)標準是在組合在一起的50Gbps單通道上設計的。

400G以太網(wǎng)對企業(yè)網(wǎng)絡的影響

400G以太網(wǎng)使企業(yè)能夠規(guī)劃擴展，這意味著高流量需求。以下幾點將幫助我們更好地理解它。

不斷增長的帶寬需求和不斷增長的流量推動了5G的采用。5G的采用將意味著帶寬的大幅增加。400G使企業(yè)能夠進行小蜂窩開發(fā)，這是5G部署的要求。

高性能計算在各行各業(yè)都得到了普及。零售業(yè)、醫(yī)療保健、石油和天然氣以及天氣預報都能感受到它的影響。實時數(shù)據(jù)分析是這些行業(yè)的關鍵增長驅動力。這將加速400G以太網(wǎng)的采用。400G和高性能計算的結合將幫助優(yōu)化運營和財務效率。

新冠肺炎期間，用于處理大量數(shù)據(jù)的超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心，或大規(guī)模數(shù)據(jù)中心廣受歡迎。隨著電子商務和在線銷售達到頂峰，企業(yè)面臨投資基礎設施的挑戰(zhàn)，這些基礎設施可以支持不斷增長的數(shù)據(jù)處理和存儲需求。投資于這些超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的企業(yè)正在考慮400G以太網(wǎng)，因為它可以幫助他們毫不費力地滿足復雜的數(shù)據(jù)處理需求。

400G以太網(wǎng)的部署挑戰(zhàn)

盡管400G被認為是成長型企業(yè)的必備條件，但它也面臨著部署挑戰(zhàn)。

400G由IEEE批準，然而，400G兼容設備因品牌而異。他們需要解決許多細節(jié)，如設計、制造、規(guī)格等。盡管在全球范圍內(nèi)對設備的互操作性進行的各種測試都顯示出積極的結果，但仍需要在現(xiàn)實環(huán)境中進行檢查。這將有助于我們了解這項技術在各種企業(yè)網(wǎng)絡中的表現(xiàn)。此外，這將有助于了解實施的瓶頸。

400G以太網(wǎng)基礎設施使用通常為40GbE設計的QSFP收發(fā)器。這引入了熱量問題，可能導致光學失真、數(shù)據(jù)包丟失和光纖對準問題。在使用CFP8和QSFP-DD等新模塊時，也遇到了類似的挑戰(zhàn)。這些收發(fā)器在部署到400G基礎設施之前，必須針對要求嚴苛的環(huán)境進行測試。

400G使用具有四層光信號的脈沖幅度調(diào)制(PAM-4)。然而，早期的100GbE使用兩級信號，稱為二進制不歸零或NRZ。解碼和編碼這四個級別需要最高級別的復雜度，而PAM-4對噪聲過于敏感。一般來說，制造商發(fā)現(xiàn)PAM-4光信號過于復雜，難以實現(xiàn)，這使得設備之間的互操作性難以實現(xiàn)。

本文討論了企業(yè)對400G以太網(wǎng)不斷增長的需求，以及對高質量光學設備和布線的需求，以支持這一基礎設施。

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