現在、最新のワイヤレス技術を搭載した当社の船はボリショイ劇場の広がりを続けていますが、モバイルではなくアクティブなデータトラフィックの消費者はまだ古いイーサネットを使用しています。これは、現在の10ギガビットの化身で、それらのほとんどを満たすことができますニーズ。 このノートでは、一般的な10ギガビットイーサネット（10Gbe）テクノロジー、特にIntel 10Gbeネットワークアダプターの実用的な概要を説明します。
なぜ10Gbeなのか？
なぜ最新の40ギガビットおよび100ギガビット標準ではなく、10ギガビットであるのですか？ その理由は簡単です：テレコム標準（その中で最も古い10ギガバイト標準802.3aeは今年10年目でした）によるかなりの年齢にもかかわらず、10Gbeはプロバイダーおよび大企業ネットワークのコア、およびデータセンターにとって最も要求の高い技術です。 100Gbeは若すぎて、標準的な「小児疾患」のセットをすべて持っていると言えます-高い設備コスト、供給の難しさ、少数のオファーなど。 しかし、私の意見では、主な理由は、ほとんどの場合、そのような速度は単に必要ないということです。 超大規模なデータセンターまたは巨大なクラウドプラットフォームを除き、1つ以上の10Gbe回線は、それらに委託されたトラフィックを送信する優れた役割を果たします。
ちょっとした光学用語
将来注意をそらさないために、この記事で見られるいくつかの光学用語の説明をすぐに行います。 光ファイバは、マルチモードまたはシングルモードです。 マルチモードケーブルでは、複数のビームからの光のビームが伝播し、境界領域から常に反射します。 異なる波長の光線は異なる軌道を持ちます。 光線の動きの同様のパターンは、光ビームにエンコードされた信号の分散、つまりその形状の歪みにつながります。 シングルモードファイバはマルチモードファイバよりもはるかに薄く、その厚さは光の波長に匹敵します（通信の光回線パラメータの標準を以下の表に示します）。 反射することなく、特定の波長の1つのビームのみがそれに沿って移動します。 マルチモード光源は通常、LED、シングルモードレーザーです。
| シングルモード | マルチモード | |
|---|---|---|
| コアの厚さ、ミクロン | 8 | 50 |
| 繊維の厚さ、ミクロン | 125 | 125 |
| 波長、ミクロン | 1.3または1.5 | 0.8 |
| 減衰、dB / km | 〜0.5 | 〜3 |
10Gbe標準
ローカルエリアネットワークのプロトコル間の競争は過去のものです-イーサネットは他のすべての人を完全に、取り返しのつかないほど破りました。 おそらく、これはさらに優れているでしょう。少なくともネットワーク機器メーカーは、1つの標準で作業する方が、いくつかを「結合」するよりもはるかに簡単であることは間違いなく嬉しいです。 いずれにしても、ネットワークの「測定単位」は、100 Mbit / s（高速イーサネット、Fe）、1 Gbit / s（ギガビットイーサネット、Gbe）または10 Gbit / sのいずれかの形式の1つのイーサネットポートと安全に見なすことができます。 。 また、スイッチのポートはサーバー、ワークステーション、その他のネットワーク機器に接続されています。 10Gbeをパーソナルコンピューターに使用することを考えている人はほとんどいないことは明らかですが、より強力なデバイスはそのような速度を高く評価します。
10Gbeスイッチ、環境モジュール用の空のスロットが表示されます（以下で説明します）
既に述べたように、最初の10Gbe標準は2002年に採用されました。 ギガビットプロトコルの論理的な継続となりました（ところで、40Gbeへの移行中に継続性が中断されました）。 これまでに、信号伝送媒体が異なるいくつかの10Gbe標準が公開されています。 主なものは次のとおりです。
| 標準 | 伝送媒体 | マックス 距離 | コネクター |
|---|---|---|---|
| 10GBase-LR | 光学、シングルモード、1.3μm | 10キロ | SC / LC |
| 10GBase-ER | 光学、シングルモード、1.5μm | 40キロ | SC / LC |
| 10GBase-SR | 光学、マルチモード、0.8μm | 300メートル | SC / LC |
| 10GBase-CX4 | 4芯銅ケーブル | 15メートル | インフィニバンド |
| 10GBase-T | 銅ツイストペア | 100メートル | 8P8C（RJ45） |
表からわかるように、シングルモード標準は長距離の信号伝送を可能にしますが、より高価で設置がより困難です。それにもかかわらず、トランクのニーズには同等のものがありません。 マルチモード10Gbeは、単一ノード内のローカルエリアネットワーク、銅製CX4-単一エンクロージャ内の配線に広く使用されています。 10GBase-Tは、以前のツイストペアケーブルのメリットを尊重してかなり標準化されており、他のよりエキゾチックな10ギガビット標準と同様に、実際には使用されていません。
さらに、10GbeカードをSFP +モジュール形式のコネクタ付き直接接続銅ケーブルで接続するオプションがあります。このようなラインは通常スタックに使用され、その長さは約10 mです。
光パッチコードの色は、そのタイプを示しています。黄色-シングルモードファイバー、オレンジ-マルチモードファイバー。 パッチコードの上部にあるFCコネクタ、LCは下
取得した知識を実際に適用する場合は、最後の列に注意してください。 10Gbe光インターフェイスには、SC（より太くて短い）またはLC（純正およびより薄い）コネクタがあります。 もう1つ人気のあるタイプのコネクタ、スパイラルカプラを備えたFCがあります。これは、パッシブ光学機器で使用されます。 光回線を設計するときは注意してください！
メディアモジュール
ISO / OSIの規定に完全に準拠して、イーサネットプロセッサがイーサネットフレームの処理に従事している間、物理環境とのインターフェースは物理層（PHY）モジュールに左右されます-特定の伝送カードで動作する特定のネットワークカードの能力を決定します。 新しい速度には新しい環境モジュールが必要でした-そしてもちろん、それらは開発されました。 最初は標準化されたXENPAKモジュールでした。 その主な欠点は、その後、物理的なサイズが大きくなることが判明したため、現在、ポート密度の低いデバイス、たとえばルーターで使用されています。 次に並んでいるのはX2標準です。XENPAKと同じアーキテクチャで、サイズがほぼ半分であったため、スイッチなどのマルチポートデバイスで使用できました。 XFPモジュールは根本的に新しいソリューションであり、サイズも進歩していますが、SFP +標準が最も広く使用されていました-現在、ほとんどのメーカーでサポートされています。
環境モジュール 左側はXENPAK（SCコネクタのタイプ）、右側はSFP +（LCコネクタのタイプ）
インターフェイスの標準化は、さまざまなタイプとメーカーのモジュールが互いに正常に動作することを示唆していますが、通常はすべてが少し複雑であり、今日でも互換性の問題が残っています。
Intelネットワークアダプター
この事実はよく知られているとは言えませんが、Intelはネットワークコントローラーとアダプターの最も古いメーカーの1つです。 現在、Intel 82599ESコントローラ上のIntel X520シリーズカードの10Gbeラインは次のとおりです。
| P / n | 役職 | ポートタイプ |
|---|---|---|
| E10G42BTDA | IntelイーサネットサーバーアダプターX520-DA2 | 2 x直接接続 |
| E10G42BT | IntelイーサネットサーバーアダプターX520-T2 | 2 x 10GBase-T |
| E10G41BFSR | IntelイーサネットサーバーアダプターX520-SR1 | 10GBase-SR |
| E10G42BFSR | IntelイーサネットサーバーアダプターX520-SR2 | 2 x 10GBase-SR |
| E10G41BFLR | IntelイーサネットサーバーアダプターX520- LR1 | 10GBase-LR |
これらのカードにはすべて、PHYモジュールがすでにインストールされています;光コネクタのタイプはLCです。 突然誰かがCX4カードを必要とする場合、Intel 82598EBチップに基づいており、Intel 10ギガビットCX4デュアルポートサーバーアダプター（P / n EXPX9502CX4）という名前があります-2つのCX4ポート。 ラインにER / ZRアダプターが存在しないことは簡単にわかりますが、現在のところ原理的にはまったく存在しません-もちろん、これは少し動揺します。
Intel X520シリーズカード、特に-1つのSRポートを備えた「Intel Ethernet Server Adapter X520-SR1」
カードと互換性のあるオペレーティングシステムのリストには、Microsoftサーバーオペレーティングシステム（さまざまなバージョンのWindows Server 2008）と* nix OS-RHEL / SLES LinuxおよびFreeBSDの両方が含まれます。
X520ラインに完全に反映されたサーバーネットワークカードの開発における共通のテーマは、ソフトウェアからハードウェアへのトラフィック制御の移行でした。 最新のネットワークプロセッサの能力により、中央ホストを独立して操作し、エラー制御や整合性、QoSポリシーの適用、サーバー仮想マシンとの対話などの一連のトラフィック操作を実行できます。
要約すると、私たちの小さなレビュアーはこれを言うことができます：10Gbeの存在の10年にわたって、その実装はこの方向への革命を期待する必要がもはやなく、おそらく誰もそれを待っていませんでした。 10Gbeは通信の「主力製品」であり、そのノードと高速道路の基盤であり、その機能と制限に関する知識は、IT専門家の知識ポートフォリオの必須コンポーネントです。 この教育プログラムのタスクは、必要に応じてどこを掘るか、何を恐れるかを示すことです。 それが達成されることを願っています。