太比特以太网

太比特以太网（Terabit Ethernet，缩写TbE）是指速度超过100吉比特以太网（100 Gbit/s）的以太网。400吉比特以太网（400G、400GbE）和200吉比特以太网（200G、200GbE）^[1]标准由电气电子工程师学会P802.3bs工作组制定，采用类似100吉比特以太网^[2][3]的广泛技术，已于2017年12月6日获得批准。^[4][5]在2016年，多家网络设备供应商已经为200G和400G以太网提供专有解决方案。^[5]

截至2018年1月 (2018-01)^[update]，尚无超过400 Gbit/s的IEEE技术路线——这可能在2020年以后才会出现^[6]，但当单信道100 GbE链路可用时，预计会出现800 GbE。此种技术可能会允许更大的信道捆绑，可能通过10或16个信道提供1 TbE或1.6 TbE的线路。^[7][8]

历史

Facebook和Google以及其他公司已表示需要太比特以太网。^[9]现有技术可以实现400 Gbit/秒的速度，而1 Tbit/秒（1000 Gbit/秒）则可能需要不同的技术。^[2][10]于是，在2012年9月举行的IEEE工业连接高速以太网共识小组会议上，400 GbE被选中作为下一代目标。^[2]2016年1月还增加了200 GbE作为目标。

加利福尼亞大學聖塔芭芭拉分校（UCSB）吸引到了安捷倫科技、Google、英特尔、罗克韦尔柯林斯以及威訊的帮助，来帮助研发下一代以太网。^[11]

截至2016年早期，来自思科、Juniper和其他主要制造商的基于机箱/模块化的核心路由器平台支持每个插槽400 Gbit/秒的全双工数据速率。目前已有一个、两个和四个端口的100 GbE和一个端口400 GbE的线路卡，预计在802.3cd标准被批准后将有200 GbE线路卡出现。^[12][13]

研发

IEEE已组成“IEEE 802.3 Industry Connections Ethernet Bandwidth Assessment Ad Hoc”来调查短期和长期的业务带宽需求。^[14][15][16]

IEEE 802.3的“400 Gb/s以太网研究组”于2013年3月开始制定400 Gbit/s标准。^[17]研究组成果于2014年3月27日公布并被批准。随后，IEEE 802.3bs工作组^[18]开始努力为数种链路距离提供物理层规范。^[19]

IEEE P802.3bs标准于2017年12月6日获得批准^[4]并在线发布。^[20]

連接規格

200G 連接通道

名稱	協定	媒介	媒體數量	通道數	每通道千兆鮑	有效距離
200GBASE-CR4（在 4 通道屏蔽层双轴铜缆上进行 200 Gb/s 传输，最遠可傳 3 公尺）	136 (802.3cd)	雙芯電纜	04		26.5625 (PAM4)	00.003 m
200GBASE-KR4(在 4 通道背板頻道執行 200 Gb/s 傳输，在 13.218125 GHz 频率時插入损耗在30dB以下)	137 (802.3cd)	電背板			26.5625 (PAM4)
200GBASE-SR4（在共有八根光纤的四條通道的 MMF 电缆上運行 200 Gb/s 传输 ，最远傳輸 100 公尺）	138 (802.3cd)	多模光纖850 nm激光			26.5625 (PAM4)	OM3: 070 m OM4: 100 m
200GBASE-DR4（在四条通道的 SMF 电缆上进行 200 Gb/s 传输 ，最远傳輸 500公尺）	121 (802.3bs)	單模光纖WDM 1304.5−1317.5 nm			26.5625 (PAM4)	00.500 m
200GBASE-FR4（在WDM，有两根光纤的四條波復用通道的 MMF 电缆上運行 200 Gb/s 传输 ，最远可傳輸2公里）	122 (802.3bs)	單模光纖WDM 1271−1331納米	01	04	26.5625 (PAM4)	02,000 m
200GBASE-LR4（在四条通道SMF电缆上進行 200 Gb/s 传输，最远傳輸 10 公里）	122 (802.3bs)	單模光纖WDM 1295-1309納米			26.5625 (PAM4)	10,000 m
200GBASE-ER4（单模光纤传输距离最遠40km，最大功率消耗12以下）	122 (802.3cn)	單模光纖WDM 1295-1309納米			26.5625 (PAM4)	40,000 m
200GAUI-8（晶片到晶片電路板以８條線連接）	120B/C (802.3bs)	晶片到模組/ 晶片對晶片接口	08		26.5625 (NRZ)	000.25 m
200GAUI-4（晶片到晶片電路板以４條線連接）	120D/E (802.3bs)		04		26.5625 (PAM4)

参见

• 1G以太网
• 10G以太网
• 100G以太网
• 以太网联盟（英语：Ethernet Alliance）
• 光互連
• 光通訊
• 互联瓶颈（英语：Interconnect bottleneck）
• 光纤电缆
• 并行光学接口（英语：Parallel optical interface）

参考资料

1. IEEE 802.3 NGOATH SG Adopted Changes to 802.3bs Project Objectives (PDF). [2018-01-06]. （原始内容 (PDF)于2016-03-06）. 
2. Network boffins say Terabit Ethernet is TOO FAST: Sticking to 400Gb for now. [2018-01-06]. （原始内容于2012-09-30）. 
3. On-board optics: beyond pluggables. [2018-01-06]. （原始内容于2019-05-27）. 
4. [STDS-802-3-400G] IEEE P802.3bs Approved!. IEEE 802.3bs Task Force. [2017-12-14]. （原始内容于2018-06-12）. 
5. High-Speed Transmission Update: 200G/400G. [2018-01-06]. （原始内容于2017-04-27）. 
6. Recent trends in next generation terabit Ethernet and gigabit wireless local area network. IEEE. [2018-01-06]. （原始内容于2017-12-22）. 
7. Jim O'Reilly. Ethernet Roadmap: A Raft Of New Speeds. NETWORKComputing.com. [2018-01-06]. （原始内容于2017-09-06）. 
8. The 2016 Ethernet Roadmap (PDF). ethernetalliance.org. [2018-01-06]. （原始内容 (PDF)于2017-07-01）. 
9. Feldman, Michael. Facebook Dreams of Terabit Ethernet. HPCwire. Tabor Communications, Inc. February 3, 2010 [2018-01-06]. （原始内容于2014-05-02）. 
10. Matsumoto, Craig. Dare We Aim for Terabit Ethernet?. Light Reading. UBM TechWeb,. March 5, 2010 [2018-01-06]. （原始内容于2010-07-25）. 
11. Craig Matsumoto. The Terabit Ethernet Chase Begins. Light Reading. October 26, 2010 [December 15, 2011]. （原始内容于2010-10-27）. 
12. Cisco 4 x 100 Gbit/s interface. （原始内容于2014-08-20）. 
13. Alcatel-Lucent boosts operator capacity to deliver big data and video over existing networks with launch of 400G IP router interface. （原始内容于2018-05-30）. 
14. Stephen Lawson. IEEE Seeks Data on Ethernet Bandwidth Needs. PC World. May 9, 2011 [May 23, 2013]. 
15. IEEE Industry Connections Ethernet Bandwidth Assessment (PDF). IEEE 802.3 Ethernet Working Group. July 19, 2012 [2015-03-01]. （原始内容 (PDF)于2012-08-11）. 
16. Max Burkhalter Brafton. Terabit Ethernet could be on its way. Perle. May 12, 2011 [December 15, 2011]. （原始内容于2018-01-06）. 
17. 400 Gb/s Ethernet Study Group. Group web site. IEEE 802.3. [May 23, 2013]. （原始内容于2013-04-07）. 
18. IEEE 802.3bs Task Force. [2018-01-06]. （原始内容于2020-06-03）. 
19. Objectives (PDF). IEEE 802.3bs Task Force. Mar 2014 [2015-03-01]. （原始内容 (PDF)于2014-12-17）. 
20. P802.3bs - IEEE Standard for Ethernet Amendment: Media Access Control Parameters, Physical Layers and Management Parameters for 200 Gb/s and 400 Gb/s Operation. IEEE 802.3bs Task Force. [2017-12-14]. （原始内容于2018-02-01）. 

拓展阅读

• Chris Jablonski. Researchers to develop 1 Terabit Ethernet by 2015. ZD Net. [October 9, 2011]. （原始内容于2010-10-29）. 
• Iljitsch van Beijnum. Speed matters: how Ethernet went from 3Mbps to 100Gbps... and beyond. Ars Technica. August 2011 [October 9, 2011]. （原始内容于2011-07-22）. 
• Rick Merritt. IEEE Looks beyond 100G Ethernet. The Cutting Edge. May 9, 2011 [October 9, 2011]. （原始内容于2012-06-01）. 
• Stephen Lawson. Facebook Sees Need for Terabit Ethernet. PC World. February 2, 2010 [December 15, 2011]. ^{[失效連結]}
• IEEE Reports
  • 100 gigabit Ethernet and beyond. March 2010. ISSN 0163-6804. 
  • The drive towards Terabit Ethernet. July 2011. ISBN 978-1-4244-5730-4. 
  • DQPSK for Terabit Ethernet in the 1310 nm band. July 2011. ISBN 978-1-4244-5730-4. 

外部链接

• West, John. Terabit Ethernet on the way. insideHPC. April 3, 2009 [2018-01-06]. （原始内容于2009-04-06）. 
• Mellor, Chris. Terabit Ethernet possibilities. The Register. February 15, 2009 [2018-01-06]. （原始内容于2009-02-19）. 
• Wang, Brian. . April 24, 2008 [2018-01-06]. （原始内容存档于2018-01-06）. 
• Duffy, Jim. . 国际数据集团. April 20, 2009 [2018年1月6日]. （原始内容存档于2010年5月14日）. 
• Fleishman, Glenn. Terabit Ethernet becomes a photonic possibility. Ars Technica. Condé Nast. February 13, 2009 [2018-01-06]. （原始内容于2009-02-13）.