La Asociación de Estándares IEEE (IEEE) ha publicado nuevos estándares IEEE 802.3 para ethernet, que especifican la señalización de 100 GB/s por cable (IEEE 802.3ck) y fibra (IEEE 802.3db), así como un Super-PON de alcance extendido (IEEE 802.3cs). Gracias a estos nuevos estándares, la conexión ethernet dispondrá de una mayor velocidad, una transferencia de datos fluida y un mayor alcance.
La especificación IEEE 802.3ck, para capa física y parámetros de gestión para interfaces eléctricas de 100 Gb/s, 200 Gb/s y 400 Gb/s basadas en señalización de 100 Gb/s, ayudará a reducir los costos para los desarrolladores y usuarios, a la vez que respaldará el desarrollo de sistemas ethernet de próxima generación de 800 Gb/s y 1,6 Tb/s.
Los chips conocidos como circuitos integrados específicos de la aplicación (ASIC) controlan el movimiento de datos en el equipo ethernet. A velocidades de transferencia de datos más altas, se vuelve más difícil introducir y sacar datos de un ASIC. Un circuito serializador/deserializador (SerDes) es la interfaz entre el ASIC y los datos que fluyen por la red, y ayuda a minimizar la cantidad de pines de E/S y conexiones eléctricas requeridas. Estas conexiones son un factor limitante a medida que aumentan las velocidades de ethernet.
Una gran cantidad de cableado provoca pérdidas eléctricas; además, es difícil encontrar el espacio físico para conectar todos los rastros a las placas frontales de los equipos, cablear todo el sistema y enfriar estos rastros adecuadamente.
IEEE 802.3ck define cómo simplificar estas interfaces para admitir una tasa de señalización de 100 Gb/s, lo que maximiza el rendimiento de SerDes, mejora la economía general del sistema y mejora la eficacia energética.
Especificación ethernet para fibra óptica
Mientras que IEEE 802.3ck especifica el funcionamiento de ethernet a 100 Gb/s en cable de cobre, IEEE 802.3db lo hace a través de fibra óptica multimodo. Los enlaces de fibra óptica son necesarios en los centros de datos porque el cableado de cobre de conexión directa está limitado a solo dos metros para la señalización de 100 Gb/s.
Para enlaces más largos, el cobre pasivo se vuelve poco práctico debido a la reducción del rendimiento, el aumento del consumo de energía y la necesidad de cables más gruesos, que son más difíciles de enrutar en espacios reducidos. En cambio, la fibra óptica se usa para hacer los enlaces de centros de datos de menor costo y más eficientes energéticamente.
IEEE 802.3db especifica el uso de longitudes de onda de 100 Gb/s sobre fibra multimodo para conexión de servidor y clústeres de aprendizaje automático. Este estándar también permite a los usuarios aprovechar la base instalada masiva de fibra multimodo en los centros de datos empresariales, lo que permite la actualización a velocidades de ethernet más altas.
El nuevo estándar especifica la óptica que ofrecerá a estos grandes centros de datos empresariales la oportunidad de reutilizar su infraestructura de cableado multimodo existente, a distancias de hasta 100 metros, durante otros cinco a diez años.
Ethernet punto a multipunto de mayor alcance
Las redes ópticas pasivas (PON) son cada vez más la infraestructura de red de ‘última milla’ que conecta a los proveedores de servicios con sus clientes de voz e Internet, gracias a su naturaleza de acceso múltiple que les permite atender a muchos clientes con una sola fibra proveniente de una oficina central.
También proporciona un ancho de banda de alta ráfaga a los clientes, lo que permite altas velocidades percibidas, y son una forma preparada para el futuro de construir infraestructura, dada su capacidad para transportar velocidades de datos cada vez más altas a medida que la tecnología evoluciona.
Sin embargo, una limitación de las redes PON tradicionales es que pueden servir efectivamente con una fibra que sale de la oficina central solo hasta 64 clientes dentro de un radio de 20 km, lo cual es inadecuado para áreas urbanas grandes y para áreas rurales/suburbanas desatendidas o geografías.
Para superar esta limitación, IEEE 802.3cs define Super-PON, que es una capa óptica PON que admite un mayor alcance óptico de hasta 50 km, junto con una mayor cobertura de clientes de hasta 1.024 clientes por fibra que sale de la oficina central.
El estándar especifica cómo usar la multiplexación por división de longitud de onda (WDM) para lograr 16 canales PON por fibra que sale de la oficina central; cómo amplificar todos esos canales en la oficina central, tanto para las longitudes de onda de bajada como de subida; y cómo hacer uso de un divisor de longitud de onda pasivo en el campo para distribuir esos canales a más clientes.