40ギガビットイーサネット(40GbE)と100ギガビットイーサネット(100GbE)は、それぞれ40ギガビット/秒(Gbit/s)と100ギガビット/秒(Gbit/s)の速度でイーサネットフレームを伝送するコンピュータネットワーク技術のグループです。これらの技術は、10ギガビットイーサネットよりもはるかに高速です。この技術は、IEEE 802.3ba-2010規格[ 1 ]で初めて定義され、その後、802.3bg-2011、802.3bj-2014、[ 2 ] 、 802.3bm-2015、[ 3 ]、802.3cd-2018規格で定義されました。後継となる最初のテラビットイーサネット仕様は、2017年に承認されました。[ 4 ]
これらの規格では、光および電気インターフェースの異なるポートタイプ、およびポートあたりの光ファイバー本数の異なるポートタイプが多数定義されています。短距離(例えば7m)ではツインアクシャルケーブルがサポートされていますが、光ファイバー規格では最大80kmまで対応しています。
2006年7月18日、サンディエゴで開催されたIEEE802.3総会において、高速イーサネットの新しい標準を調査するための高速研究グループ(HSSG)への参加呼びかけが行われた。[ 5 ]
最初の802.3 HSSG研究グループ会議は2006年9月に開催されました。[ 6 ] 2007年6月、シカゴで開催されたNXTcommトレードショーの後、「Road to 100G」と呼ばれる業界団体が結成されました。[ 7 ]
2007年12月5日、P802.3ba 40 Gbit/sおよび100 Gbit/sイーサネットタスクフォースのプロジェクト承認要求(PAR)が、以下のプロジェクト範囲で承認されました。[ 8 ]
このプロジェクトの目的は、802.3プロトコルを40 Gbit/sおよび100 Gbit/sの動作速度に拡張し、既存の802.3インターフェースとの互換性、これまでの研究開発投資、そしてネットワーク運用・管理の原則を最大限に維持しながら、帯域幅を大幅に増加させることです。本プロジェクトは、対象アプリケーションの距離要件を満たす機器の相互接続を実現することを目的としています。
802.3baタスクフォースは2008年1月に初めて会合を開いた。[ 9 ]この規格は2010年6月のIEEE標準委員会でIEEE Std 802.3ba-2010として承認された。[ 10 ]
最初の40 Gbit/sイーサネット シングルモード ファイバ PMD 研究グループ会議は 2010 年 1 月に開催され、2010 年 3 月 25 日に、P802.3bg シングルモード ファイバ PMD タスク フォースが40 Gbit/sシリアル SMF PMD に対して承認されました。
このプロジェクトの範囲は、IEEE P802.3ba プロジェクトによって修正された IEEE Std 802.3-2008 (およびその他の承認された修正または訂正) への追加および適切な変更を指定することにより、シリアル40 Gbit/s操作用のシングルモード ファイバー物理媒体依存 (PMD) オプションを追加することです。
2010年6月17日、IEEE 802.3ba規格が承認されました。[ 1 ] [ 11 ] 2011年3月、IEEE 802.3bg規格が承認されました。[ 12 ] 2011年9月10日、P802.3bj 100 Gbit/sバックプレーンおよび銅線ケーブルタスクフォースが承認されました。[ 2 ]
このプロジェクトの範囲は、IEEE Std 802.3 への追加事項および適切な変更事項を指定して、バックプレーンおよび二軸銅ケーブルでの動作用に100 Gbit/s 4 レーン物理層 (PHY) 仕様および管理パラメータを追加し、バックプレーンおよび銅ケーブル上での40 Gbit/sおよび100 Gbit/s動作用にオプションの Energy Efficient Ethernet (EEE) を指定することです。
2013年5月10日、P802.3bm 40 Gbit/sおよび100 Gbit/s光ファイバタスクフォースが承認されました。[ 3 ]
このプロジェクトは、IEEE Std 802.3への追加事項および適切な修正事項を規定し、マルチモードおよびシングルモード光ファイバーケーブル上で動作するための4レーン電気インターフェースを用いた100 Gbit/s物理層(PHY)仕様および管理パラメータを追加するとともに、光ファイバーケーブル上で40 Gbit/sおよび100 Gbit/s動作を実現するオプションのEnergy Efficient Ethernet(EEE)を規定するものです。さらに、長距離(10 km超)シングルモード光ファイバーケーブル上で動作するための40 Gbit/s物理層(PHY)仕様および管理パラメータを追加します。
また、2013年5月10日にはP802.3bq 40GBASE-Tタスクフォースが承認されました。[ 13 ]
既存のメディア アクセス コントロールを使用し、適切な物理層管理パラメータを拡張して、バランス型ツイストペア銅線ケーブル上で40 Gbit/sで動作するように物理層 (PHY) を指定します。
2014年6月12日にIEEE 802.3bj規格が承認されました。[ 2 ]
2015年2月16日にIEEE 802.3bm規格が承認されました。[ 14 ]
2016年5月12日、IEEE P802.3cdタスクフォースは次世代の2レーン100Gbit/s PHYの定義作業を開始しました。[ 15 ]
2018年5月14日、IEEE P802.3ckタスクフォースのPARが承認されました。このプロジェクトのスコープは、 100 Gbit/sシグナリングに基づく100 Gbit/s、200 Gbit/s、および400 Gbit/s電気インターフェースの物理層仕様と管理パラメータを追加するために、IEEE Std 802.3への追加と適切な修正を規定することです。[ 16 ]
2018 年 12 月 5 日、IEEE-SA 理事会は IEEE 802.3cd 規格を承認しました。
2018年11月12日、IEEE P802.3ctタスクフォースは、DWDMシステム(位相変調と振幅変調とコヒーレント検出の組み合わせを使用)を介して少なくとも80kmの単一波長で100Gbit/sの動作をサポートするPHYを定義する作業を開始しました。[ 17 ]
2019年5月、IEEE P802.3cuタスクフォースは、少なくとも2km(100GBASE-FR1)および10km(100GBASE-LR1)までの長さのSMF(シングルモードファイバー)上で動作するための単一波長100Gbit/s PHYを定義する作業を開始しました。[ 18 ]
2020年6月、IEEE P802.3dbタスクフォースは、少なくとも50メートルの長さの1ペアのMMFで100Gbit/sの動作をサポートする物理層仕様を定義する作業を開始しました。 [ 19 ]
2021年2月11日、IEEE-SA理事会はIEEE 802.3cu規格を承認した。[ 20 ]
2021年6月16日、IEEE-SA理事会はIEEE 802.3ct規格を承認した。[ 21 ]
2022年9月21日、IEEE-SA理事会はIEEE 802.3ckおよび802.3db規格を承認した。[ 22 ]
非線形媒体を介した光信号伝送は、基本的にアナログ設計の問題です。そのため、デジタル回路リソグラフィ(一般的にムーアの法則に沿って進歩した)よりも進化が緩やかです。これが、10 Gbit/sの伝送システムが1990年代半ばから存在していたのに対し、100 Gbit/s伝送への最初の進出が約15年後に行われた理由です。15年間で10倍の速度向上は、ムーアの法則で一般的に引用される1.5年で2倍の速度向上よりもはるかに遅いのです。
それにもかかわらず、少なくとも5つの企業(Ciena、Alcatel-Lucent、MRV、ADVA Optical、Huawei)が、 2011年8月までに、さまざまなレベルの機能を備えた100Gbit/sトランスポートシステムの顧客発表を行いました。[ 23 ]ベンダーは、100Gbit/sの光パスは既存のアナログ光インフラストラクチャを使用できると主張しましたが、高速技術の導入は厳しく管理されており、サービスに移行する前に広範な相互運用性テストが必要でした。
100 Gbit/sインターフェースをサポートするルーターやスイッチの設計は困難です。IP/MPLSマイクロフロー内で順序を並べ替えることなく、 100 Gbit/sのパケットストリームをラインレートで処理する必要があることが、その理由の一つです。
2011年時点では、100 Gbit/sパケット処理パスを構成するほとんどのコンポーネント(PHYチップ、NPU、メモリ)は、既製品として容易に入手できなかったか、あるいは広範な認定と協調設計が必要でした。もう一つの問題は、100 Gbit/s光コンポーネントの生産量が少ないことであり、特にプラガブル、長距離、あるいはチューナブルレーザーといった種類のコンポーネントは入手が容易ではありませんでした。
NetLogic Microsystemsは2010年10月にバックプレーンモジュールを発表しました。[ 24 ]
2009年にメラノックス[ 25 ]とリフレックスフォトニクス[ 26 ]はCFP協定に基づいたモジュールを発表しました。
フィニサー[ 27 ]、住友電気工業[ 28 ]、オプネクスト[ 29 ]は、 2009年の欧州光通信会議および展示会でCフォームファクタプラガブル(CFP)協定に基づくシングルモード40または100Gビット/秒イーサネットモジュールを実演した。100GBE用の最初のレーザーは2008年に実演された。[ 30 ]
光ファイバーIEEE 802.3ba実装は、 IEEE 802.3baインターフェースタイプが示すように、光層と変調方式が異なっていたため、多数の40 Gbit/sおよび100 Gbit/sラインレートトランスポートシステムと互換性がありませんでした。特に、高密度波長分割多重化を用いて4つの10 Gbit/s信号を1つの光媒体に詰め込む既存の40 Gbit/sトランスポートソリューションは、 1310 nm波長域の粗いWDM(25 Gbit/sチャネル4本または10 Gbit/sチャネル10本)、あるいは1方向あたり4本または10本の光ファイバーを用いた並列光学系のいずれかを使用するIEEE 802.3ba規格とは互換性がありませんでした。
メラノックステクノロジーズは、 2014年11月にConnectX-4 100GbEシングルポートおよびデュアルポートアダプタを発表しました。[ 49 ]同時期に、メラノックスは100GbE銅線および光ファイバーケーブルの提供を開始しました。[ 50 ] 2015年6月、メラノックスはSpectrum 10、25、40、50、および100GbEスイッチモデルを発表しました。[ 51 ]
Aitia Internationalは2013年2月にC-GEP FPGAベースのスイッチングプラットフォームを発表しました。[ 52 ] AitiaはFPGA開発者や学術研究者向けに100G/40GイーサネットPCS/PMA+MAC IPコアも製造しています。[ 53 ]
アリスタネットワークスは、 2013年4月に7500Eスイッチ(最大96個の100GbEポートを搭載)を発表しました。[ 54 ] 2014年7月には、アリスタは7280Eスイッチ(世界初の100Gアップリンクポートを搭載したトップオブラックスイッチ)を発表しました。[ 55 ]
エクストリームネットワークスは、 2012年11月にBlackDiamond X8コアスイッチ用の4ポート100GbEモジュールを発表しました。[ 56 ]
DellのForce10スイッチは40Gbit/sインターフェースをサポートしています。QSFP+トランシーバを使用したこれらの40Gbit/s光ファイバーインターフェースは、Z9000分散コアスイッチ、S4810およびS4820 [ 57 ] 、ブレードスイッチMXL、およびIO-Aggregatorに搭載されています。Dell PowerConnect 8100シリーズスイッチも40Gbit/s QSFP+インターフェースを提供しています。[ 58 ]
チェルシオコミュニケーションズは2013年6月に40Gbit/sイーサネットネットワークアダプタ(第5世代ターミネーターアーキテクチャに基づく)を発表しました。[ 59 ]
テレソフト・テクノロジーズは、MPAC-IPシリーズの一部であるデュアル100G PCIeアクセラレータカードを発表しました。[ 60 ]テレソフトは、STR 400G(セグメント化トラフィックルータ)[ 61 ]と100G MCE(メディアコンバータおよび拡張機能)[ 62 ]も発表しました。
1990年代後半、インターネットの成長痛に対処する必要性が切迫していたことから「10Gbit/sへの競争」が始まったのとは異なり、 100Gbit/s技術に対する顧客の関心は主に経済的な要因によって推進されました。より高速な速度を採用する一般的な理由は以下の通りでした。[ 63 ]
2007年11月、アルカテル・ルーセントは100ギガビット/秒の光伝送の初のフィールド試験を実施しました。この試験は、ベライゾンネットワークの稼働中の504キロメートル区間で実施され、フロリダ州タンパとマイアミを繋ぎました。[ 64 ]
7450 ESS/7750 SRサービスルーティングプラットフォームの100GbEインターフェースは2009年6月に初めて発表され、2010年6月から9月にかけてVerizon、[ 65 ] T-Systems、Portugal Telecomとのフィールドトライアルが行われました。2009年9月、アルカテル・ルーセントは、IPルーティングと光トランスポートポートフォリオの100G機能を統合した「コンバージドバックボーントランスフォーメーション」と呼ばれるソリューションを発表しました。[ 66 ]
2011年6月、アルカテル・ルーセントは400Gbit/sの速度を実現するFP3と呼ばれるパケット処理アーキテクチャを発表しました。[ 67 ]アルカテル・ルーセントは2012年5月にXRS 7950コアルータ(FP3ベース)を発表しました。[ 68 ] [ 69 ]
ブロケード・コミュニケーションズ・システムズは、 2010年9月に最初の100GbE製品(旧ファウンドリー・ネットワークスMLXeハードウェアベース)を発表しました。[ 70 ] 2011年6月、この新製品はアムステルダムのAMS-IXトラフィック交換ポイントで稼働を開始しました。 [ 71 ]
シスコシステムズとコムキャストは2008年6月に100GbEのトライアルを発表しました。[ 72 ]しかし、パケット処理にスロットあたり40Gbit/sのCRS-1プラットフォームを使用した場合、この伝送速度が100Gbit/sに近づくかどうかは疑問です。シスコがAT&Tとコムキャストに初めて100GbEを導入したのは2011年4月でした。[ 73 ]同年、シスコはCRS-3と新世代のASR9Kエッジルータモデル間の100GbEインターフェースをテストしました。[ 74 ] 2017年にはシスコは32ポートの100GbE Cisco Catalyst 9500シリーズスイッチ[ 75 ]を発表し、2019年には100GbEラインカードを搭載したモジュラーCatalyst 9600シリーズスイッチ[ 76 ]を発表しました。
2008年10月、HuaweiはNE5000eルータ向けに初の100GbEインターフェースを発表しました。[ 77 ] 2009年9月には、エンドツーエンドの100Gbit/sリンクも実証しました。[ 78 ] Huaweiの製品には、自社開発のNPU「Solar 2.0 PFE2A」が搭載されており、CFPのプラグ型光学部品を使用していると説明されています。
2010年半ばの製品概要では、NE5000eラインカードはLPUF-100という商用名が付けられ、100GbEポートごとに2つのSolar-2.0 NPUを反対方向(入力/出力)構成で使用すると説明されていました。[ 79 ]しかし、2010年10月、同社はロシアの携帯電話事業者「メガフォン」へのNE5000eの出荷について、「40GBPS/スロット」のソリューションであり、「最大」100Gbit/sの拡張性を備えていると説明しました。[ 80 ]
2011年4月、ファーウェイはNE5000eがLPU-200ラインカードを使用してスロットあたり2x100GbEインターフェースを搭載するようにアップデートされたと発表した。[ 81 ]関連するソリューション概要では、ファーウェイはSolar 1.0の集積回路を12万個顧客に出荷したと報告したが、Solar 2.0の出荷数は明らかにしなかった。[ 82 ] 2011年8月にロシアで行われた試験の後、ファーウェイは100Gbit/s DWDMの顧客に支払いをしたと報告したが、NE5000eの100GbEの出荷はなかった。[ 83 ]
ジュニパーネットワークスは2009年6月にTシリーズルーターに100GbEを発表しました。[ 84 ] 1x100GbEオプションは2010年11月に続き、学術バックボーンネットワークInternet2との共同プレスリリースで、実際のネットワークで稼働する最初の100GbEインターフェースが発表されました。[ 85 ]
同年、ジュニパーはコア(Tシリーズ)とエッジ(MX 3D)ルータ間の100GbE動作を実証しました。[ 86 ]ジュニパーは2011年3月に、北米の大手サービスプロバイダ(ベライゾン[ 87 ] )に100GbEインターフェースの最初の出荷を発表しました。
2011年4月、ジュニパーネットワークスは英国の教育ネットワークJANETに100GbEシステムを導入しました。[ 88 ] 2011年7月、ジュニパーネットワークスはオーストラリアのISP iiNetと共同で、T1600ルーティングプラットフォームで100GbEを発表しました。[ 89 ]ジュニパーネットワークスは、2012年3月にMXルーター用のMPC3Eラインカード、100GbE CFP MIC、および100GbE LR4 CFPオプティクスの出荷を開始しました。2013年春、ジュニパーネットワークスは、2つの100GbE CFPスロットと8つの10GbE SFP+インターフェイスを備えたMXルーター用のMPC4Eラインカードの提供開始を発表しました。
2015年6月、ジュニパーネットワークスはCFP-100GBASE-ZRモジュールの提供開始を発表しました。これは、MXおよびPTXベースのネットワークに80kmの100GbEを提供するプラグアンドプレイソリューションです。[ 90 ] CFP-100GBASE-ZRモジュールは、DP-QPSK変調とコヒーレント受信技術を採用し、最適化されたDSPとFECを実装しています。この低消費電力モジュールは、MXおよびPTXルーターの既存のCFPソケットに直接後付けできます。
IEEE 802.3ワーキンググループは、イーサネットデータ通信規格の維持と拡張を担当しています。802.3規格への追加作業[ 91 ]は、1文字または2文字で指定されるタスクフォースによって行われます。例えば、802.3zタスクフォースは、最初のギガビットイーサネット規格を起草しました。
802.3ba は、高速イーサネット タスク フォースに与えられた名称であり、 2010 年に10 Gbit/sを超える速度をサポートするために 802.3 標準を変更する作業を完了しました。
802.3baでは、エンドポイントとリンクアグリゲーションの両方のニーズに対応するため、それぞれ40 Gbit/sと100 Gbit/sの速度が採用されました。これは、単一の規格で2つの異なるイーサネット速度が規定された初めてのケースでした。両方の速度を規定するという決定は、ローカルサーバーアプリケーション向けに40 Gbit/sの速度を、インターネットバックボーン向けに100 Gbit/sの速度をサポートするというプレッシャーから生まれました。この規格は2007年7月に発表され[ 92 ]、2010年6月17日に批准されました[ 10 ]。

40/100ギガビットイーサネット規格には、様々なイーサネット物理層(PHY)仕様が含まれています。ネットワークデバイスは、プラグ可能なモジュールを使用することで、異なるPHYタイプをサポートできます。光モジュールは公式の標準化団体によって標準化されていませんが、マルチソースアグリーメント(MSA)に含まれています。40ギガビットおよび100ギガビットイーサネットをサポートするアグリーメントの一つは、100メートル以上の距離向けに採用されたCFP MSA [ 93 ]です。QSFPおよびCXPコネクタモジュールは、より短い距離をサポートします。[ 94 ]
この規格は 全二重動作のみをサポートする。[ 95 ]その他の目的としては以下が挙げられる。
物理層には以下の命名法が用いられる: [ 2 ] [ 3 ] [ 96 ]
| 物理層 | 40ギガビットイーサネット | 100ギガビットイーサネット |
|---|---|---|
| バックプレーン | 該当なし | 100GBASE-KP4 |
| 改良されたバックプレーン | 40GBASE-KR4 | 100GBASE-KR4 100GBASE-KR2 |
| 7 m のTwinax銅ケーブル | 40GBASE-CR4 | 100GBASE-CR10 100GBASE-CR4 100GBASE-CR2 |
| カテゴリー8ツイストペア で30m | 40GBASE-T | 該当なし |
| OM3 MMF 100 m | 40GBASE-SR4 | 100GBASE-SR10 100GBASE-SR4 100GBASE-SR2 |
| OM4 MMFより125メートル[ 94 ] | ||
| SMF経由500メートル、シリアル | 該当なし | 100GBASE-DR |
| SMF 2 km 超、シリアル | 40GBASE-FR | 100GBASE-FR1 |
| SMFから10km | 40GBASE-LR4 | 100GBASE-LR4 100GBASE-LR1 |
| SMF上空40km | 40GBASE-ER4 | 100GBASE-ER4 |
| SMF上空80km | 該当なし | 100GBASE-ZR |
100mのレーザー最適化マルチモードファイバー(OM3)の目標は、850nm波長の10GBASE-SRのような光学系(40GBASE-SR4および100GBASE-SR10)を備えたパラレルリボンケーブルによって達成されました。バックプレーンの目標は、4レーンの10GBASE-KR型PHY(40GBASE-KR4)によって達成されました。銅線ケーブルの目標は、SFF-8642およびSFF-8436コネクタを使用した4レーンまたは10レーンの差動レーンによって達成されました。10kmおよび40kmの100Gbit/sの目標は、4つの波長(約1310nm)の25Gbit/s光学系(100GBASE-LR4および100GBASE-ER4)によって達成され、10kmの40Gbit/sの目標は、4つの波長(約1310nm)の10Gbit/s光学系(40GBASE-LR4)によって達成されました。[ 97 ]
2010年1月、IEEEの別のプロジェクト承認により、40Gbit/sシリアルシングルモード光ファイバー規格(40GBASE-FR)を定義するためのタスクフォースが発足しました。これは2011年3月に802.3bg規格として承認されました。[ 12 ]この規格は1550nmの光学系を使用し、伝送距離は2kmで、1550nmと1310nmの波長の光を受信できました。1310nmの光を受信できるため、将来的に1310nmのより長距離の物理層が開発された場合でも相互運用が可能です。802.3bg伝送の波長として1550nmが選ばれたのは、既存の試験装置やインフラとの互換性を確保するためです。[ 98 ]
2010年12月、10x10マルチソース契約(10x10 MSA)が開始され、光の物理媒体依存(PMD)サブレイヤーが定義され、 10 Gbit/sの光レーン10本に基づく低コスト、低消費電力、プラグ可能な光トランシーバの互換ソースが確立されました。[ 99 ] 10x10 MSAは、2 kmを超えるリンク長を必要としないアプリケーション向けに、100GBASE-LR4の低コストの代替として意図されていました。これは、1523~1595 nmの10の波長を持つ標準シングルモードG.652.C/Dタイプの低水ピークケーブルで使用することを目的としていました。創設メンバーは、Google、Brocade Communications、JDSU、Santurでした。[ 100 ] 2011年3月に2km仕様が発表された時点では、 10x10 MSAの他の会員企業にはMRV、Enablence、Cyoptics、AFOP、oplink、Hitachi Cable America、AMS-IX、EXFO、Huawei 、Kotura、Facebook、Effdonが含まれていた。 [ 101 ] 10X10 MSAモジュールはCFP仕様と同じサイズになる予定だった。
2014年6月12日、802.3bj規格が承認されました。802.3bj規格は、バックプレーンおよびツインアックスケーブル向けに、 100 Gbit/s 4x25G PHY(100GBASE-KR4、100GBASE-KP4、および100GBASE-CR4)を規定しています。
2015年2月16日、802.3bm規格が承認されました。802.3bm規格は、MMF(マルチモード光ファイバ)用の低コスト光100GBASE-SR4 PHYと、4レーンのチップ間およびチップ間電気仕様(CAUI-4)を規定しています。802.3bmプロジェクトの詳細な目標については、802.3のウェブサイトをご覧ください。
2018年5月14日、802.3ckプロジェクトが承認されました。このプロジェクトの目標は以下のとおりです。[ 102 ]
2018 年 11 月 12 日、IEEE P802.3ct タスク フォースは、DWDM システム (100GBASE-ZR) (位相変調と振幅変調とコヒーレント検出の組み合わせを使用) を介して少なくとも 80 km の距離で単一波長で100 Gbit/sの動作をサポートする PHY を定義する作業を開始しました。
2018年12月5日、802.3cd規格が承認されました。802.3cd規格は、50 Gbit/sレーンを使用するPHY(バックプレーン用100GBASE-KR2、ツインアックスケーブル用100GBASE-CR2、MMF用100GBASE-SR2、およびSMF用100 Gbit/sシグナリング100GBASE-DR)を規定しています。
2020年6月、IEEE P802.3dbタスクフォースは、少なくとも50メートルの長さの1ペアのMMFで100Gbit/sの動作をサポートする物理層仕様を定義する作業を開始しました。 [ 19 ]
2021年2月11日、IEEE 802.3cu規格が承認されました。IEEE 802.3cu規格は、SMF(シングルモード光ファイバー)上で動作し、最長2km(100GBASE-FR1)および10km(100GBASE-LR1)までをカバーする単一波長100Gbit /s PHYを定義します。
| 繊維の種類 | 紹介された | パフォーマンス |
|---|---|---|
| MMF FDDI 62.5/125 µm | 1987 | 160 MHz·km @ 850 nm |
| MMF OM1 62.5/125 µm | 1989 | 200 MHz·km @ 850 nm |
| MMF OM2 50/125 µm | 1998 | 500 MHz·km @ 850 nm |
| MMF OM3 50/125 µm | 2003 | 1500 MHz·km @ 850 nm |
| MMF OM4 50/125 µm | 2008 | 3500 MHz·km @ 850 nm |
| MMF OM5 50/125 µm | 2016 | 3500 MHz·km @ 850 nm + 1850 MHz·km @ 950 nm |
| SMF OS1 9/125 µm | 1998 | 1.0 dB/km @ 1300/1550 nm |
| SMF OS2 9/125 µm | 2000 | 0.4 dB/km @ 1300/1550 nm |
| 名前 | 標準 | 状態 | メディア | コネクタ | トランシーバーモジュール | リーチ(m) | #メディア(⇆) | #ラムダ ( →) | レーン数( →) | 注記 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 100ギガビットイーサネット(100 GbE)(第1世代:10GbEベース) - (データレート:100 Gbit/s -ラインコード:64b/66b × NRZ - ラインレート:10x 10.3125 GBd = 103.125 GBd - 全二重)[ 104 ] [ 105 ] [ 106 ] | ||||||||||
| 100GBASE-CR10ダイレクトアタッチ | 802.3ba-2010 (CL85) | 段階的廃止 | ツインアクシャルバランス | CXP (SFF-8642) CFP2 CFP4 QSFP+ | CXP CFP2 CFP4 QSFP+ | 7 | 20 | 該当なし | 10 | データ センター (ラック間); CXP コネクタは 12 チャネルのうちセンターの 10 チャネルを使用します。 |
| 100GBASE-SR10 | 802.3ba-2010 (CL82/86) | 段階的廃止 | ファイバー850 nm | MPO/MTP (MPO-24) | CXP CFP CFP2 CFP4 CPAK | OM3: 100 | 20 | 1 | 10 | |
| OM4: 150 | ||||||||||
| 10×10G | 独自仕様(MSA、2010年1月) | 段階的廃止 | ファイバー1523 nm、1531 nm 1539 nm、1547 nm 1555 nm、1563 nm 1571 nm、1579 nm 1587 nm、1595 nm | LC | CFP | OSx: 2k / 10k / 40k | 2 | 10 | 10 | WDMマルチベンダー標準[ 107 ] |
| 100ギガビットイーサネット(100 GbE)(第2世代:25GbEベース) - (データレート:100 Gbit/s -ラインコード:256b/257b × RS - FEC(528,514)× NRZ - ラインレート:4x 25.78125 GBd = 103.125 GBd - 全二重)[ 104 ] [ 105 ] [ 106 ] [ 108 ] | ||||||||||
| 100GBASE-KR4 | 802.3bj-2014 (CL93) | 現在 | Cuバックプレーン | 該当なし | 該当なし | 1 | 8 | 該当なし | 4 | PCB; 12.9 GHzで最大35 dBの総挿入損失 |
| 100GBASE-KP4 | 802.3bj-2014 (CL94) | 現在 | Cuバックプレーン | 該当なし | 該当なし | 1 | 8 | 該当なし | 4 | PCB;ラインコード: RS-FEC(544,514) × PAM4 × 92/90 フレーミングおよび 31320/31280 レーン識別ラインレート: 4x 13.59375 GBd = 54.375 GBd総挿入損失 7 GHz で最大 33 dB |
| 100GBASE-CR4ダイレクトアタッチ | 802.3bj-2010 (CL92) | 現在 | ツインアクシャルバランス | QSFP28 (SFF-8665) CFP2 CFP4 | 該当なし | 5 | 8 | 該当なし | 4 | データセンター(ラック間) |
| 100GBASE-SR4 | 802.3bm-2015 (CL95) | 現在 | ファイバー850 nm | MPO/MTP (MPO-12) | QSFP28 CFP2 CFP4 CPAK | OM3: 70 | 8 | 1 | 4 | |
| OM4: 100 | ||||||||||
| 100GBASE-SR2-BiDi (BiDiインターフェース) | 独自仕様(IEEE非準拠) | 現在 | ファイバー850 nm 900 nm | LC | QSFP28 | OM3: 70 | 2 | 2 | 2 | WDMラインレート:2倍速(PAM4使用時26.5625 GBd×2)送信と受信の両方に使用可能なデュプレックスファイバー。このバリアントの主なセールスポイントは、既存のLCマルチモードファイバー上で動作できること(10G/25Gから100Gへの容易な移行が可能)です。100GBASE -SR1.2(下記参照)と混同しないでください(互換性もありません)。 |
| OM4: 100 | ||||||||||
| OM5: 150 | ||||||||||
| 100GBASE-SWDM4 | 独自仕様(MSA、2017年11月) | 現在 | ファイバー844 – 858 nm 874 – 888 nm 904 – 918 nm 934 – 948 nm | LC | QSFP28 | OM3: 75 | 2 | 4 | 4 | SWDM [ 109 ] |
| OM4: 100 | ||||||||||
| OM5: 150 | ||||||||||
| 100GBASE-LR4 | 802.3ba-2010 (CL88) | 現在 | ファイバー1295.56 nm 1300.05 nm 1304.59 nm 1309.14 nm | LC | QSFP28 CFP CFP2 CFP4 CPAK | OSx: 10k | 2 | 4 | 4 | WDMラインコード: 64b/66b × NRZ |
| 100GBASE-ER4 | 802.3ba-2010 (CL88) | 現在 | QSFP28 CFP CFP2 | OSx: 40k | 2 | 4 | 4 | WDMラインコード: 64b/66b × NRZ | ||
| 100GBASE-PSM4 | 独自仕様(MSA、2014年1月) | 現在 | ファイバー1310 nm | MPO/MTP (MPO-12) | QSFP28 CFP4 | OSx: 500 | 8 | 1 | 4 | データセンター;回線コード: 64b/66b × NRZ または 256b/257b × RS-FEC(528,514) × NRZマルチベンダー標準[ 110 ] |
| 100GBASE-CWDM4 | 独自仕様(MSA、2014年3月) | 現在 | ファイバー1271 nm 1291 nm 1311 nm 1331 nm ±6.5 nm 各 | LC | QSFP28 CFP2 CFP4 | OSx: 2k | 2 | 4 | 4 | データセンター; WDMマルチベンダー標準[ 111 ] [ 112 ] |
| 100GBASE-4WDM-10 | 独自仕様(MSA、2018年10月) | 現在 | QSFP28 CFP4 | OSx: 10k | 2 | 4 | 4 | WDMマルチベンダー標準[ 113 ] | ||
| 100GBASE-4WDM-20 | 独自仕様(MSA、2017年7月) | 現在 | ファイバー1295.56 nm 1300.05 nm 1304.58 nm 1309.14 nm ±1.03 nm | OSx: 20k | WDMマルチベンダー標準[ 114 ] | |||||
| 100GBASE-4WDM-40 | 独自仕様(IEEE非準拠)(MSA、2017年7月) | 現在 | OSx: 40k | WDMマルチベンダー標準[ 114 ] | ||||||
| 100GBASE-CLR4 | 独自仕様(MSA、2014年4月) | 現在 | ファイバー1271 nm 1291 nm 1311 nm 1331 nm ±6.5 nm 各 | QSFP28 | OSx: 2k | 2 | 4 | 4 | データセンター; WDMラインコード: 64b/66b × NRZまたは256b/257b × RS-FEC(528,514) × NRZ RS-FEC使用時は100GBASE-CWDM4と相互運用可能;マルチベンダー標準[ 111 ] [ 115 ] | |
| 100GBASE-CWDM4 | 独自仕様(OCP MSA、2014年3月) | 現在 | ファイバー1504~1566 nm | LC | QSFP28 | OSx: 2k | 2 | 4 | 4 | データセンター; WDMラインコード: 64b/66b × NRZまたは256b/257b × RS-FEC(528,514) × NRZ 100GBASE-CWDM4から派生し、より安価なトランシーバーを可能にする;マルチベンダー標準[ 116 ] |
| 100ギガビットイーサネット(100 GbE)(第3世代:50GbEベース) - (データレート:100 Gbit/s -ラインコード:256b/257b × RS - FEC(544,514)× PAM4 - ラインレート:2x 26.5625 GBd x2 = 106.25 GBd - 全二重)[ 105 ] [ 106 ] | ||||||||||
| 100GBASE-KR2 | 802.3cd-2018 (CL137) | 現在 | Cuバックプレーン | 該当なし | 該当なし | 1 | 4 | 該当なし | 2 | PCB |
| 100GBASE-CR2 | 802.3cd-2018 (CL136) | 現在 | ツインアクシャルバランス | QSFP28、マイクロQSFP、QSFP-DD、OSFP(SFF-8665) | 該当なし | 3 | 4 | 該当なし | 2 | データセンター(ラック内) |
| 100GBASE-SR2 | 802.3cd-2018 (CL138) | 現在 | ファイバー850 nm | MPO 4ファイバー | QSFP28 | OM3: 70 | 4 | 1 | 2 | |
| OM4: 100 | ||||||||||
| 100GBASE-SR1.2 (双方向) | 802.3bm-2015 | 現在 | ファイバー850 nm 900 nm | LC | QSFP28 | OM3: 70 | 2 | 2 | 2 | WDMラインレート:2倍速(PAM4使用時26.5625 GBd)[ 117 ]送信と受信の両方に用いられるデュプレックスファイバー。このバリアントの主なセールスポイントは、既存のLCマルチモードファイバー上で動作できること(10G/25Gから100Gへの容易な移行が可能)である。このBiDiバリアントは400GBASE-4.2からのブレイクアウトには対応しているが、100G-SR2-BiDi(上記参照)には対応していない。 [ 118 ] |
| OM4: 100 | ||||||||||
| OM5: 100 | ||||||||||
| 100 ギガビット イーサネット (100 GbE) (第 4 世代: 100GbE ベース) - (データ レート: 100 Gbit/s -ライン コード: 256b/257b × RS - FEC (544,514) × PAM4 - ライン レート: 1x 53.1250 GBd x2 = 106.25 GBd - 全二重) | ||||||||||
| 100GBASE-KR1 | 802.3ck-2022 (CL163) | 現在 | Cuバックプレーン | 該当なし | 該当なし | 2 | 該当なし | 1 | 26.56 GHz での総挿入損失は 28 dB 以下です。 | |
| 100GBASE-CR1 | 802.3ck-2022 (CL162) | 現在 | ツインアクシャルバランス | SFP112、SFP-DD112、DSFP、QSFP112、QSFP-DD800、OSFP | 該当なし | 2 | 2 | 該当なし | 1 | |
| 100GBASE-VR1 | 802.3db-2022 (CL167) | 現在 | ファイバー842~948 nm | LC | QSFP28 | OM3: 30 | 2 | 1 | 1 | |
| OM4: 50 | ||||||||||
| 100GBASE-SR1 | 802.3db-2022 (CL167) | 現在 | ファイバー844~863 nm | LC | QSFP28 | OM3: 60 | 2 | 1 | 1 | |
| OM4: 100 | ||||||||||
| 100GBASE-DR | 802.3cd-2018 (CL140) | 現在 | ファイバー1311 nm | LC | QSFP28 | OSx: 500 | 2 | 1 | 1 | |
| 100GBASE-FR1 | 802.3cu-2021 (CL140) | 現在 | ファイバー1311 nm | LC | QSFP28 | OSx: 2k | 2 | 1 | 1 | マルチベンダー標準[ 119 ] |
| 100GBASE-LR1 | 802.3cu-2021 (CL140) | 現在 | ファイバー1311 nm | LC | QSFP28 | OSx: 10k | 2 | 1 | 1 | マルチベンダー標準[ 119 ] |
| 100GBASE-LR1-20 | 独自のもの(MSA、2020年11月) | 現在 | ファイバー1311 nm | LC | QSFP28 | OSx: 20k | 2 | 1 | 1 | マルチベンダー標準[ 120 ] |
| 100GBASE-ER1-30 | 独自のもの(MSA、2020年11月) | 現在 | ファイバー1311 nm | LC | QSFP28 | OSx: 30k | 2 | 1 | 1 | マルチベンダー標準[ 120 ] |
| 100GBASE-ER1-40 | 独自のもの(MSA、2020年11月) | 現在 | ファイバー1311 nm | LC | QSFP28 | OSx: 40k | 2 | 1 | 1 | マルチベンダー標準[ 120 ] |
| 100GBASE-ZR | 802.3ct-2021 (CL153/154) | 現在 | ファイバー1546.119 nm | LC | CFP | OS2: 8万以上 | 2 | 1 | 1 | 回線符号:DP-DQPSK × SC-FEC回線速度:27.9525 GBd超長距離向けに帯域幅と回線速度を削減。[ 121 ] |
| 繊維の種類 | 紹介された | パフォーマンス |
|---|---|---|
| MMF FDDI 62.5/125 µm | 1987 | 160 MHz·km @ 850 nm |
| MMF OM1 62.5/125 µm | 1989 | 200 MHz·km @ 850 nm |
| MMF OM2 50/125 µm | 1998 | 500 MHz·km @ 850 nm |
| MMF OM3 50/125 µm | 2003 | 1500 MHz·km @ 850 nm |
| MMF OM4 50/125 µm | 2008 | 3500 MHz·km @ 850 nm |
| MMF OM5 50/125 µm | 2016 | 3500 MHz·km @ 850 nm + 1850 MHz·km @ 950 nm |
| SMF OS1 9/125 µm | 1998 | 1.0 dB/km @ 1300/1550 nm |
| SMF OS2 9/125 µm | 2000 | 0.4 dB/km @ 1300/1550 nm |
| 名前 | 標準 | 状態 | メディア | コネクタ | トランシーバーモジュール | リーチ(メートル) | #メディア(⇆) | #ラムダ ( →) | レーン数( →) | 注記 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 40ギガビットイーサネット(40 GbE) - (データレート:40 Gbit/s -ラインコード:64b/66b × NRZ - ラインレート:4x 10.3125 GBd = 41.25 GBd - 全二重)[ 104 ] [ 105 ] [ 122 ] [ 123 ] | ||||||||||
| 40GBASE-KR4 | 802.3ba-2010 (CL82/84) | 段階的に廃止 | Cuバックプレーン | 該当なし | 該当なし | 1 | 8 | 該当なし | 4 | PCB ;スプリッター ケーブル (QSFP+ から 4x SFP+) を介して4x 10G へのブレークアウト/レーン分離が可能。自動ネゴシエーションには CL73、リンク トレーニングには CL72 が必要です。 |
| 40GBASE-CR4ダイレクトアタッチ | 802.3ba-2010 (CL82/85) | 段階的に廃止 | ツインアクシャルバランス | QSFP+ (SFF-8635) | QSFP+ | 10 | 8 | 該当なし | 4 | データ センター(ラック間)では、スプリッター ケーブル (QSFP+ から 4x SFP+) を介して4x 10G へのブレークアウト/レーン分離が可能です。自動ネゴシエーションには CL73、リンク トレーニングには CL72 が必要です。 |
| 40GBASE-SR4 | 802.3ba-2010 (CL82/86) | 段階的に廃止 | ファイバー850 nm | MPO/MTP (MPO-12) | CFP QSFP+ | OM3: 100 | 8 | 1 | 4 | スプリッター ケーブル (MPO/MTP から 4x LC ペア) を介して4x 10G へのブレークアウト/レーン分離が可能。 |
| OM4: 150 | ||||||||||
| 40GBASE-eSR4 | 独自仕様(IEEE非準拠) | 段階的に廃止 | QSFP+ | OM3: 300 | スプリッター ケーブル (MPO/MTP から 4x LC ペア) を介して4x 10G へのブレークアウト/レーン分離が可能。 | |||||
| OM4: 400 | ||||||||||
| 40GBASE-SR2-BiDi (BiDiインターフェース) | 独自仕様(IEEE非準拠) | 段階的に廃止 | ファイバー850 nm 900 nm | LC | QSFP+ | OM3: 100 | 2 | 2 | 2 | 2 つの波長で送受信するために使用されるWDMデュプレックス ファイバー。この変種の主なセールス ポイントは、既存の 10G マルチモード ファイバー上で動作できることです (つまり、10G から 40G への簡単な移行が可能です)。 |
| OM4: 150 | ||||||||||
| 40GBASE-SWDM4 | 独自仕様(MSA、2017年11月) | 段階的に廃止 | ファイバー844-858 nm 874-888 nm 904-918 nm 934-948 nm | LC | QSFP+ | OM3: 240 | 2 | 4 | 4 | SWDM [ 109 ] |
| OM4: 350 | ||||||||||
| OM5: 440 | ||||||||||
| 40GBASE-LR4 | 802.3ba-2010 (CL82/87) | 段階的に廃止 | ファイバー1271 nm 1291 nm 1311 nm 1331 nm ±6.5 nm 各 | LC | CFP QSFP+ | OSx: 10k | 2 | 4 | 4 | 波長分割多重 |
| 40GBASE-ER4 | 802.3bm-2015 (CL82/87) | 段階的に廃止 | QSFP+ | OSx: 40k | 波長分割多重 | |||||
| 40GBASE-LX4 / -LM4 | 独自仕様(IEEE非準拠) | 段階的に廃止 | QSFP+ | OM3: 140 | WDM は主にシングル モード (-LR4) 用に設計されていますが、この動作モードは一部のトランシーバーの仕様外です。 | |||||
| OM4: 160 | ||||||||||
| OSx: 10k | ||||||||||
| 40GBASE-PLR4 (パラレル-LR4) | 独自仕様(IEEE非準拠) | 段階的に廃止 | ファイバー1310 nm | MPO/MTP (MPO-12) | QSFP+ | OSx: 10k | 8 | 1 | 4 | スプリッター ケーブル (MPO/MTP から 4x LC ペア) を介して4x 10G へのブレークアウト/レーン分離が可能。 |
| 40GBASE-FR | 802.3bg-2011 (CL82/89) | 段階的に廃止 | ファイバー1550 nm | LC | CFP | OSx: 2k | 2 | 1 | 1 | ライン レート: 41.25 GBd、 1550 nm に加えて 1310 nm の光を受信する機能。より長い到達距離の 1310 nm PHY ( TBD )との相互運用が可能。1550 nm の使用は、既存のテスト機器およびインフラストラクチャとの互換性を意味します。 |
CL73は、2つのPHY間の通信において技術能力ページを交換することを可能にし、両方のPHYは共通の速度とメディアタイプに到達します。CL73が完了するとCL72が開始されます。CL72により、4レーンの各トランスミッタは、リンクパートナーからのフィードバックを介してプリエンファシスを調整できます。
| 名前 | 標準 | 状態 | 速度(Mbit/s) | ペアが必要です | 方向ごとの車線数 | ビット/ヘルツ | ラインコード | レーンあたりの シンボルレート(MBd) | 帯域幅 | 最大距離(m) | ケーブル | ケーブル定格(MHz) | 使用法 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 40GBASE-T | 802.3bq-2016 (CL113) | 現在 | 40000 | 4 | 4 | 6.25 | PAM-16 RS-FEC (192, 186) LDPC | 3200 | 1600 | 30 | 猫8 | 2000 | LAN、データセンター |
短距離インターフェースでは、マルチファイバープッシュオン/プルオフ(MPO)光コネクタを使用します。[ 1 ]:86.10.3.3 40GBASE-SR4と100GBASE-SR4はMPO-12を使用し、100GBASE-SR10はファイバーストランドごとに1つの光レーンを持つMPO-24を使用します。
長距離インターフェイスでは、すべての光レーンがWDMで多重化されたデュプレックスLC コネクタを使用します。
2010年6月17日に批准されたIEEE 802.3ba規格は…