40- und 100-Gigabit-Ethernet / IEEE 802.3ba

40-Gigabit- und 100-Gigabit-Ethernet (40GE und 100GE) gehören zu einer Familie von Netzwerktechniken, die vorwiegend in lokalen Netzwerken zum Einsatz kommen. Die auf Ethernet basierende lokale Netzwerktechnik eignet sich aber auch zur Verbindung großer Netzwerke. Der Standard IEEE 802.3ba umfasst 40-Gigabit- und 100-Gigabit-Ethernet für Glasfaser-Verbindungen mit Entfernungen bis 40 km mit zwei Geschwindigkeitsstufen.

Auf dem Weg zum 100-Gigabit-Ethernet ist 40 Gigabit nur ein Zwischenschritt. Der ist deshalb notwendig, weil 100 Gigabit zum Entwicklungszeitpunkt technisch sehr anspruchsvoll und teuer in der Implementierung war. Außerdem gab es lange Zeit nicht genug Nachfrage für höhere Geschwindigkeiten, da sich 10-Gigabit-Ports kostengünstig bündeln lassen (Link Aggregation). 100 GBit/s kann man zum Beispiel dadurch erreichen, dass 10 x 10 GBit/s gebündelt werden. Was in lokalen Netzwerken gerade so machbar ist, ist für den Einsatz in Weitverkehrsnetzwerken (WAN) nicht praktikabel und auch nicht wirtschaftlich.

Anwendungen

Die 40-Gigabit-Ethernet und 100-Gigabit-Ethernet sind bei optischen Weitverkehrsstrecken etabliert. Damit kann der Breitbandbedarf von Netzwerk- und Data-Center-Betreibern befriedigt werden. Für die Zukunft müssen die Netzbetreiber den steigenden Anforderungen durch Videoübertragungen oder Cloud Computing gewachsen sein.

100-Gigabit-Ethernet über Kupferkabel?

Die Übertragung von 10 GBit/s über Kupfer galt schon als technisch sehr anspruchsvoll. Eine weitere Steigerung gilt als nahezu unmöglich. Es gibt Standards für 40 GBit/s über TP-Kabel (40GBase-T) und Twinax-Kabel (40GBase-CR4). Aber, das es ein 100-Gigabit-Ethernet für Kupferkabel geben wird, falls überhaupt technisch machbar, ist ökonomisch völlig unsinnig.

Übersicht: 100-Gigabit-Ethernet-Standards

  • 40GBase-KR4: kurze Strecken im Backplane (4 Leitungspaare) bis 1 Meter
  • 40GBase-CR4: Twinax-Kabel mit 4 Adernpaare für 10 Meter
  • 100GBase-CR10: Twinax-Kabel mit 10 Adernpaare für 10 Meter
  • 40GBase-SR4: Multimode-Faser mit vier Faserpaaren (OM3 für 100 Meter, OM4 für 125 m Reichweite)
  • 100GBase-SR10: Multimode-Faser mit 10 Faserpaaren (OM3 für 100 Meter, OM4 für 125 m Reichweite)
  • 40GBase-LR4: Single-Mode-Faserpaare mit 4 Wellenlängen a 10 GBit/s bei 10 km
  • 100GBase-SR10: Single-Mode-Faserpaare mit 4 Wellenlängen a 25 GBit/s bei 10 km
  • 100GBase-ER4: Single-Mode-Faserpaare mit 4 Wellenlängen a 25 GBit/s bei 40 km

Übersicht: Ethernet-Technik

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