2012年7月，IEEE 802.3帶寬評(píng)估特別小組公布了IEEE 802.3行業(yè)連接以太網(wǎng)帶寬評(píng)估( Industry Connections Ethernet Bandwidth Assessment)報(bào)告。這份報(bào)告是該小組用一年時(shí)間對(duì)未來(lái)以太網(wǎng)有線帶寬需求的研究結(jié)果。根據(jù)這份報(bào)告預(yù)測(cè)：在2015年，平均而言，網(wǎng)絡(luò)面臨的容量需求將是2010年的10倍，或者說(shuō)兆位容量。到2020年，這個(gè)需求將增加到2010年的100倍，或者說(shuō)10Tb容量。

以太網(wǎng)聯(lián)盟主席、IEEE 802.3 400G以太網(wǎng)研究組主席John D'Ambrosia

在40G以太網(wǎng)和100G以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)正式批準(zhǔn)的三年后，面對(duì)用戶(hù)對(duì)帶寬“貪得無(wú)厭的胃口”，該行業(yè)又再次要求IEEE推出下一個(gè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。在2013年4月2日，IEEE宣布成立400G以太網(wǎng)研究小組。

創(chuàng)建和消費(fèi)的內(nèi)容(無(wú)論是個(gè)人還是商業(yè)用途)的傳輸持續(xù)在增長(zhǎng)，導(dǎo)致整體容量呈指數(shù)增長(zhǎng)。毫無(wú)疑問(wèn)，數(shù)據(jù)中心處于這種帶寬“海嘯”的中心地帶，并且隨著時(shí)間的推移，這場(chǎng)風(fēng)暴仍將繼續(xù)擴(kuò)大。從急劇增加的訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備，到不斷增長(zhǎng)的服務(wù)器和存儲(chǔ)速率，到數(shù)據(jù)中心架構(gòu)的地理扁平化，再到創(chuàng)造這些網(wǎng)頁(yè)的數(shù)據(jù)庫(kù)，***到內(nèi)容本身(特別是視頻)，數(shù)據(jù)中心見(jiàn)證著這場(chǎng)颶風(fēng)的強(qiáng)度不斷在增加，并將永無(wú)止境。

數(shù)據(jù)中心是推動(dòng)“云”的引擎，而云能夠讓消費(fèi)者和企業(yè)從任何位置訪問(wèn)數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序。根據(jù)預(yù)測(cè)，用戶(hù)數(shù)量將從2010年的19億增加到2015年的30億用戶(hù)，使用將近150億聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，這種對(duì)云資源的訪問(wèn)將非常巨大。對(duì)于數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)師而言，這是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，他們需要構(gòu)建一個(gè)架構(gòu)既能滿(mǎn)足現(xiàn)在的需求，又能夠擴(kuò)展來(lái)滿(mǎn)足未來(lái)的需求。

這種外部壓力推動(dòng)著企業(yè)構(gòu)建更大的數(shù)據(jù)中心，并且他們采用***技術(shù)來(lái)構(gòu)建新的架構(gòu)。10G以太網(wǎng)和40G以太網(wǎng)技術(shù)的推出正在推動(dòng)現(xiàn)在的數(shù)據(jù)中心的更新周期，從基本計(jì)算元素的基層服務(wù)器到互連一切的底層網(wǎng)絡(luò)(數(shù)據(jù)中心內(nèi)以及數(shù)據(jù)中心之間的互連)。

這種情況提出了一個(gè)問(wèn)題，為什么是40G以太網(wǎng)在推動(dòng)現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心的更新周期，而不是100G以太網(wǎng)?這是一個(gè)很容易回答的問(wèn)題—成本。40G以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建在已有技術(shù)上，使其能夠更好地解決數(shù)據(jù)中心的經(jīng)濟(jì)。更高的成本效益使40G以太網(wǎng)成為數(shù)據(jù)中心新興的主導(dǎo)架構(gòu)技術(shù)。

盡管如此，100G以太網(wǎng)正在“醞釀”中，在未來(lái)，100G以太網(wǎng)將幫助我們更好地解決數(shù)據(jù)中心應(yīng)用程序空間。IEEE P802.3bj任務(wù)小組正在為背板和銅電纜開(kāi)發(fā)100G以太網(wǎng)技術(shù)。IEEE P802.3bm任務(wù)小組正在考慮各種方法來(lái)降低100G以太網(wǎng)光學(xué)技術(shù)的成本。此外，這兩個(gè)任務(wù)小組為其各自的解決方案正在從10Gb/s轉(zhuǎn)移到25Gb/s電力信號(hào)，這種信號(hào)傳輸速度的轉(zhuǎn)變將推動(dòng)整合，從而實(shí)現(xiàn)更高的端口密度以降低成本。

從40G和100G以太網(wǎng)吸取的教訓(xùn)是我們并不是為行業(yè)提供一個(gè)解決方案，而是以合適的成本提供一個(gè)解決方案。從目前的部署來(lái)看，我們可以很明顯的感覺(jué)到這一點(diǎn)。40G以太網(wǎng)滿(mǎn)足數(shù)據(jù)中心應(yīng)用的成本目標(biāo)，正在快速部署中，而100G以太網(wǎng)則滿(mǎn)足核心運(yùn)營(yíng)商空間的成本目標(biāo)，在那里得到快速部署。

此外，開(kāi)發(fā)一種新的以太網(wǎng)速率以及配套技術(shù)需要一定的時(shí)間，并不能馬上實(shí)現(xiàn)。對(duì)于IEEE 400G以太網(wǎng)研究小組，我們應(yīng)該將其視為該行業(yè)邁出的積極的一步，但按照之前的經(jīng)驗(yàn)，最初的新以太網(wǎng)速度IEEE項(xiàng)目通常會(huì)有后繼項(xiàng)目來(lái)為該新速度引入新的物理層規(guī)范。例如，在40G以太網(wǎng)和100G以太網(wǎng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，很大一部分重點(diǎn)放在開(kāi)發(fā)能夠適應(yīng)信號(hào)技術(shù)的發(fā)展的架構(gòu)，以100G以太網(wǎng)為例子，它可以支持在10Gb/s的10信道、20Gb/s的5信道、在25Gb/s的4信道，在50Gb/s的2信道，或者在100Gb/s的單信道。而根據(jù)推測(cè)，對(duì)于400G以太網(wǎng)，開(kāi)發(fā)的架構(gòu)需要能夠支持從25Gb/s的6信道，50Gb/s的8信道，100Gb/s的4信達(dá)，以及400Gb/s的單信道。因此，開(kāi)發(fā)一個(gè)能夠適應(yīng)技術(shù)演進(jìn)的架構(gòu)應(yīng)該考慮作為400G以太網(wǎng)的最終目標(biāo)。

IEEE 802.3 400G以太網(wǎng)研究小組的***會(huì)議在5月中旬舉行，我們尚不清楚400G以太網(wǎng)以及物理層規(guī)范的定義。而行業(yè)內(nèi)達(dá)成的公式將會(huì)推動(dòng)這一努力。

從電力信號(hào)的角度來(lái)看，隨著運(yùn)營(yíng)速度的增加，跨銅線推動(dòng)信號(hào)變得越來(lái)越具有挑戰(zhàn)性。雖然先進(jìn)的調(diào)制已經(jīng)用于Base-T信號(hào)技術(shù)多年，而100GBase-KP4背板PHY的開(kāi)發(fā)是***個(gè)使用除NRZ信號(hào)之外來(lái)跨銅線的技術(shù)。我們可以推測(cè)，交替調(diào)制以及前向糾錯(cuò)將在未來(lái)以太網(wǎng)操作中發(fā)揮更大的作用，而再次延長(zhǎng)了銅線的生命。

從光信號(hào)的角度來(lái)看，筆者預(yù)計(jì)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)多模式選擇。目前，IEEE P802.3bm任務(wù)小組對(duì)跨多模光纖的20m和100m有兩個(gè)目標(biāo)。對(duì)于跨單模式光纖的更長(zhǎng)的距離，可見(jiàn)度將進(jìn)一步受到限制，IEEE P802.3bm任務(wù)小組目前已經(jīng)在考慮一些技術(shù)，例如基于WDM的交替調(diào)制技術(shù)和并行單模光纖。

400G以太網(wǎng)的真正關(guān)鍵因素在于其架構(gòu)，很明顯，我們將需要大量的必要的技術(shù)演進(jìn)，以及達(dá)成行業(yè)共識(shí)。開(kāi)發(fā)一個(gè)成功的標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵并不是對(duì)任何解決方案的規(guī)范，而是在正確的時(shí)間以合適的成本制定正確的解決方案。值得注意的是，這些不是由IEEE決定，而是由那些在IEEE參與這個(gè)過(guò)程的人來(lái)決定，非常歡迎大家參與到這個(gè)過(guò)程中，推動(dòng)以太網(wǎng)的下一個(gè)革命。