Upload
lenhi
View
226
Download
5
Embed Size (px)
Citation preview
Desarrollo de una nueva aplicación: Ethernet 40G sobre
par trenzado Miguel Aldama
RCDD NTS OSP WD RTPM(i) CCRE Servicios Técnicos y Educativos
The Siemon Company
Contenido
• Aplicaciones Ethernet actuales
• Factibilidad de 40G y 100G en par trenzado
• Trabajos actuales en normas
• Conclusión
Tecnologías de Red Ethernet
• Actuales – 10 Mb/s
– 100 Mb/s
– 1000 Mb/s
– 10 Gb/s
– 40 Gb/s
– 100 Gb/s
• Futuras – 400 Gb/s
– 1 Tb/s
Evolución de aplicaciones 2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
2020
100M
B 1GB
10GB
40GB
100G
B
Fuente: Intel & Broadcom 2007
5 años para 40GB 10 años de transición para 1 Gb 5 años para10GB
5
Intel Market Research
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
2008 2009 2010 2011 2012 2013
74% 68%
44%
35%
21%
12%
2%
4%
4% 16%
36%
44%
10% 18%
46% 47%
42% 44%
14% 11%
6% 1% 1% 1%
10Gb Physical Media Percentage Forecast
CX-4 Direct Attach BaseT Fiber
Evolución de las aplicaciones
• Las aplicaciones Ethernet en par trenzado van siguiendo la misma evolución que las aplicaciones en fibra óptica:
• Ethernet FO – 10G Estándar: 2002. Primeros productos: 2005 – 40G Estándar: 2010 – 100G Estándar: 2010 – 400G en preparación
• Ethernet Par Trenzado – 10G Estándar: 2006. Primeros productos: 2010 – 40G en preparación (estudios para 100G)
Core & Aggregation
Access
Layer 3
Layer 2
WAN
L3
Network Design Options In a Layer 3 environment
Consolidation of Core and Aggregation Tiers
10GBase-T starts here !!!
40G y 100G ¿fibra únicamente?
• Para 40G se requieren 8 fibras y para 100G se requieren 20 fibras OM3 u OM4 por cada canal en conectores MTP/MPO pre-terminados (en monomodo sería aún más costoso ya que, aunque sólo se requieren dos hilos, los transmisores láser tienen un costo mas alto)
• 40G y 100G en par trenzado sólo requeriría un cable de 4 pares por canal e interfaces de cobre
• Para PoE+ se requiere forzosamente par trenzado, lo cual será fundamental cuando 40G y 100G lleguen al cableado horizontal, o incluso en el centro de datos si se empiezan a diseñar servidores o dispositivos PoE+
Más allá de 10G
• Debido a la creciente adopción de 10GBASE-T, actualmente vivimos el boom de la categoría 6A, y hace cuatro años se aprobaron en la ISO las características de canal clase FA con elementos de categoría 7A, la cual permite aplicaciones por encima de los 10G en cobre con menor consumo de potencia y más confiabilidad.
Más allá de 10G en Par Trenzado
• Data centers y server clusters – El almacenamiento se duplica cada
año
– Virtualización de servidores
– Necesario a corto plazo ( 3 a 5 años)
• Local area networks (LAN’s) – Video (on-demand, gaming, etc.)
– High performance computing
– Necesario a largo plazo ( 5 a 10 años)
• ¡Ahora es el momento de iniciar los trabajos para 40G en par trenzado!
Para 40G Cobre, todo comenzó con…. • Investigación
de la Universidad de Pensilvania USA “White paper” Junio 2009:
La TIA no se quedo atrás...Proyectos actuales de la TIA
• Informe aprobado de reunión TR-42.7 2-Feb-11. Proyecto de cableado de frecuencia extendida con tres propuestas:
– Grupo de estudio para la investigación de la factibilidad técnica
– Proyecto para armonizacion con ISO Categoría 7A
– Proyecto de cableado de “próxima generación”
– Se inicia este último
16
En desarrollo TIA-568-C.2-1 ”Specifications for 100Ω Next Generation Cabling”
• The TIA TR-42.7 Copper Cabling Subcommittee confirma el interés de la industria para aplicaciones más allá de 10G en par trenzado para aplicaciones Ethernet – Título del proyecto: Specifications for 100Ω Next Generation Cabling – Alcance: Develop a new category of cabling to support future
applications beyond 10GBASE-T. – Justificación: A new category of cabling to support increased capacity
for future applications.
• Addendum 1 del ANSI/TIA-568-C.2 proyectado para el 2014 – Brian Celella es el líder del grupo de trabajo de conector de próxima
generación – Valerie Maguire es la editora del documento
• 40G Requerido • Posibilidad también 100G
18
La ISO se adelanta…
• ISO/IEC JTC 1/SC 25/WG 3 ha iniciado un NWIP (New Work Item Proposal) para desarrollar los requisitos para cableado balanceado capaz de soportar transmisión de datos 40 GBit/s data transmission – ISO/IEC 11801-99-x Guidance for balanced cabling in support of
at least 40 GBit/s data transmission” – Parte 1: Componentes existentes. Specification of the
transmission characteristics of channels having at least two ISO/IEC 11801 compliant connections whose worst case length is the maximum practically achievable to support 40 Gbit/s data transmission.
– Parte 2: Componentes nuevos. Specification of the transmission characteristics of channels consisting of connections exhibiting performance headroom to ISO/IEC 11801 requirements (e.g. higher bandwidth performance and/or improved transmission characteristics)
20
Nueva generación de probadores • Probadores para cableado balanceado de gran ancho de banda:
– Clase F 600 MHz – Clase FA 1000 MHz – Prueba de parametro definitivo “Alien crosstalk”
• Ya están algunos disponibles en el mercado hasta 1600 MHz • La IEC tiene como proyecto especificación para probadores nivel V
24
. Cat 6A F/UTP tiene una
capacidad Shannon de 27 Gb/s vs 14 Gb/s de Cat 6A UTP y 43 Gb/s de cat 7A
Factores Esenciales
Categoria 7A/Clase FA Publicada Abril 2010
TIA-1179 “Healthcare Facility”
• Cableado Reconocido
a) Par trenzado balanceado 100 Ω categoría 6A
mínimo recomendado
b) Fibra óptica multimodo OM3 μm mínimo
recomendado
c) Fibra óptica monomodo OS1 u OS2
Comparativo de voltaje de salida y corriente de
operación para PoE
PoE
(Tipo 1)
PoE Plus
(Tipo 2)
Voltaje de salida
Permitido 44 – 57 VDC 50 – 57 VDC
Voltaje de salida
Nominal 48 VDC 53 VDC
Corriente contínua
máxima 350 mA (por par) 600 mA (por par)
Incrementando la potencia de salida
• PoE Plus Plus de nueva
generación
• Objetivo: 100 W sobre 4 pares
• Trabajos en conjunto con
HDBASE-T Alliance para
potencia remota para TV
Energy Star
• Se desea reemplazar HDMI
con Ethernet para video de
banda ancha
• CFI en Marzo 2012
Number of cables in Bundle
(1A over Each Pair)
Worst Case Temperature Rise of 10°C
Category 5e 22
Category 6A UTP 44
Category 6A F/UTP 63
Category 7A S/FTP 100
Ancho de Banda
Canal
Frecuencia de Caracterización
(MHz) ACR-N = 0
(MHz) ACR-N @500 MHz
(dB)
Clase D/Categoría 5e 100 132 --
Clase E/Categoría 6 250 225 -26
Clase EA/Categoría 6A 500 242 -21
Clase F/Categoría 7 600 546 3
Clase FA/Categoría 7A 1000 611 7
Clase EA vs Clase FA
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
1 MHz 100 MHz 250 MHz 500 MHz 1000 MHz
NEXT Class EA
NEXT Class FA
IL Class EA
IL Class FA
Clase EA
ACR-N = 0 dB
@ 242 MHz
Clase FA
ACR-N = 0 dB
@ 611 MHz
Clase EA
ACR-N = -21 dB
@ 500 MHz
Clase FA
ACR-N = +7 dB
@ 500 MHz
Conclusiones
• Los trabajos normativos para el desarrollo de 40G sobre par trenzado ya han iniciado por parte de, ISO y TIA. Se están haciendo pruebas considerando cables Categoría 6A y Categoría 7A. Los trabajos se han enfocado en altas frecuencias con longitudes de 50 m caracterizado a 1600 y 2000 MHz para las aplicaciones por encima de 10G.
• Se esperan los primeros draft para final de 2013.