Ursprünglich wurde 10 Gigabit Ethernet (10G Ethernet) als IEEE 802.3 Standard im Juni 2002 ratifiziert. Diese Technologie gilt als nächste Steigerung der Geschwindigkeit von LANs. Zielgruppe sind vor allem Betreiber von Enterprise Networks, Service Provider und Forschungseinrichtungen wie etwa Universitäten. 10G Ethernet bringt nicht nur höhere Geschwindigkeiten, sondern vereint erstmals auch intelligente Dienste für Multigigabit-Netzwerke mit Verbindungen von 10 bis 10.000 Mbps. Neu ist, daß der seit 1999 erarbeitete Standard nicht für nur lokale Netzwerke sondern auch MANs (Metropolitan-Area Networks) und WANs (Wide Area Networks) vorgesehen ist. Wie das genau funktionieren soll, beleuchte ich in diesem Artikel.

Überblick

IT-Manager haben heute eine breite Auswahl von Technologien, wenn es um das Netzwerkdesign geht. Multimedia-Netzwerke können beispielsweise mittels OC12 (622 Mbps), OC-48 (2.488 Mbps), SONET (Synchronous Optical Network) und einige andere, darunter das europäische Pendant SDH (Synchronous Digital Hierarchy) realisiert werden. Warum also sollte 10G Ethernet zum Einsatz kommen? Mit dieser neuen Technologie kann die Bandbreite für Geschwindigkeiten von einem bis 10 Gbps skaliert werden, ohne auf wichtige Dienste wie zum Beispiel MLPS (Multiprotocol Label Switching), Layer-3-Switching oder QoS (Quality of Service), Load balancing, Caching, und Policy-based Networking verzichten zu müssen. Diese Dienste können über 10G Ethernet geliefert werden und sind für MANs/WANs unverzichtbar. 10G Ethernet basiert auf dem IEEE 802.3 MAC Protokoll, dem grundlegenden 802.3 Ethernet Rahmenformat und dessen Rahmengrößen. Wie auch seine unmittelbaren Vorgänger ist 10G Ethernet vollduplexfähig. Die Arbeitsgruppe 802.3ae arbeitet an der Standardiesierung von 10G Ethernet, ist aber im Gegensatz zu anderen Kommittees in drei Anwendungsbereiche aufgeteilt: LANs, WANs und MANs. Hersteller begannen 2001 mit der Auslieferung passender Geräte, jedoch erst 2002 kam es zur breiten Anwendung, nachdem einige kleinere Startschwierigkeiten gemeistert waren.

In diesem Artikel befasse ich mich mit folgenden Themenbereichen:

• Technologie- und Anwendungstrends
• 10G Ethernet mit Diensten höherer Layer
• LAN-Anwendungen
• MAN-Anwendungen
• WAN-Anwendungen
• 10G Ethernet Technologie und Standards
• Optische Transceiver und unterstützte Medien
• Auswirkungen auf die Infrastrukturen optischer Installationen
• Empfehlungen

Technologie- und Anwendungstrends

Der letzte Hochgeschwindigkeitsstandard 1000Base-T erweiterte kupferbasierte Ethernet-Installationen über Cat 5 und lieferte erstmals intelligente Dienste für Service Provider, Betreiber von Rechenzentren und Server-Farmen. Die neueste Version, 10G Ethernet steigert die Geschwindigkeit ein weiteres mal um eine 10er Potenz. Damit reicht Ethernet erstmals an die schnellste WAN-Verbindungstechnologie OC-192 heran, die mit 9.5 Gbps betrieben wird.

Doch 10GBase-X (IEEE-Bezeichnung für 10G Ethernet) bietet mehr. Die 802.3ae-Arbeitsgruppe hat einen Standard herausgearbeitet, der nicht nur OC-192 ablösen kann, sondern auch eine Schnittstelle definiert, die kompatibel mit SONET/SDH ist und direkt mit dem WAN-PHY-Layer gekoppelt werden kann, um Paket-basiertes IP/Ethernet für SONET/SDH aufzubohren.

Dienste für 10GBase-X

Da 10GBase-X weiterhin Ethernet ist und keine Änderung des MAC-Protokolls notwendig ist, unterstützt 10GBase-X auch alle anderen Dienste höhrerer Layer: Hochverfügbarkeit, MLPS, QoS, VoIP, etc. Natürlich fehlt es auch nicht an der Unterstützung von 802.1p/Q VLANs, EtherChannel und Spanning Tree.

3.2 Skalierung

Fast der gesamte Netzwerkverkehr wird durch Ethernet und IP erzeugt. Somit fällt die Skalierung von Firmennetzwerken und anderen Infrastrukturen relativ leicht. Eine Grundregel ist in diesem Zusammenhang die Aggregation von Netzwerksegmenten mit niedrigeren Geschwindigkeiten zu einem großen, schnellen Kontingent. Da die Dichte von 100Mbps-Netzwerken zum Rand eines Netzwerk steigt, ist 1000Base-X und 1000Base-T die bevorzugte Technologie für Uplinks auf das Kernnetzwerk. Die Hersteller von Switches haben im Jahr 2000 250.000 Ports pro Monat verkauft; um diese zu auf 10G Ethernet aufzuschalten, brauchen Netzbetreiber 10GBase-X. Klar, daß die Industrie bereits in den Startlöchern steht.

Bei rund 300Mio installierten Ethernet-Ports weltweit, wundert es nicht, das IT-Manager besonderes Augenmerk auf die Integration der neuen Geschwindigkeiten in bestehenden 10/100/1000 Ethernet Infrastrukturen richten. 10G Ethernet verspricht eine einfache Skalierung auf 10 Gigabit. Doch die Industrie ist in einer Zwickmühle: der Markt verlangt preiswerte Lösungen unter Einsatz von Hochtechnologien im optischen und Halbleiterbereich. Die 802.3ae-Arbeitsgruppe hat großen Wert auf die Realisierbarkeit von Produkten zu möglichst geringen Kosten gelegt und verspricht eine 10-fache Steigerung der Geschwindigkeit bei nur 3-fach höheren Kosten verglichen mit bisherigen High-Speed-Technologien.

Ein weiterer Punkt betrifft die Einbeziehung von Herstellern von Halbleitern, optischen Komponenten und Zulieferern in die Ausarbeitung des Standards. Es ist also zu ein starker Konkurrenzkampf um Marktanteile im Netzwerksegement zu erwaten. Damit dürften die Kosten in der gesamten Herstellungskette kontinuierlich sinken und auch dem Mittelstand zugänglich werden. Desweiteren wird die Komplexität der Kodierungsmechanismen und Schaltungen immer weiter in eingebettete Bauteile integriert werden, sodaß die Kosten in der Massenproduktion weiter gesenkt werden können.

LAN-Anwendungen

Wie bereits erwähnt wird der Einsatz der Ethernet-Technologie durch 10GBase-X auch auf die MANs und WANs aufgewertet. Abbildung 1 zeigt ein typisches Netzwerk, welches auf 10GBase-X aufgerüstet wurde.

Mögliche Anwendungen sind:

• Verbindungen von Cluster-Servern
• Aggregation mehrerer 1000Base-X oder 1000Base-T Segmente in 10G Ethernet Downlinks.
• Switch-zu-Switch-Links für jede High-Speed-Verbindung zwischen Switches im Rechenzentrum, Enterprise Backbones und Gebäudeverkabelung.

Die Gebäudeverkabelung von LANs sieht die Verwendung von Single Mode Fiber (SM Fiber), FDDI Multimode Fiber und das neueste Multimode Fiber mit 2000MHz Bandbreite vor.

In diesem Beispiel werden die beiden Kernswitches zweier Sites verbunden und die bisherigen 1000Base-X/T-Links zu schnellen 10GBase-X-Links zusammengefaßt.

MAN-Anwendungen

Eine der wichtigsten Innovationen von Gigabit-Ethernet ist die Ausdehnung der Reichweiten auf bis zu 100 km. Bisher kamen dazu langwellige Übertragungstechniken mit dunklem Fiber zum Einsatz. Mit Hilfe von Transceivern (Gigabit Interface Converters, GBICs) kann eine solche Strecke überbrückt werden, damit Kundennetzwerke angebunden werden können.

10G Ethernet wird in MANs über dunkles Fiber übertragen und dient als zentrales Übetragungsmedium aller Dienste. Der Begriff dunkles Fiber (dark fiber) stammt aus der ungenutzten Single-Mode-Kapazität bisheriger Weitverkehrsinstallationen, die bis zu 100 km ohne optische Repeater oder Verstärker überbrückt werden können. Diese Fiber-Variante ist momentan ungenutzt, quasi nicht terminiert.

In Abbildung 2a ist ein traditionelles MAN abgebildet, das auf einer Verbindung von SONET/ATM basiert. Angestrebt ist eine vereinfachte, flexible Architektur, die von verfügbaren Ethernet-LANs bekannt ist. Sie ist in Abbildung 2b dargestellt wird. Dabei kommen Point-to-Point-Links zwischen Layer-3/4-Switches. Dadurch können TCP/IP-Dienste auf dieser Infrastruktur betrieben werden.

Es geht direkt aus der Abbildung oben hervor, daß Service Provider die Kosten und die Komplexität ihrer Netzwerke signifikant senken können. Somit können dieselben Service Provider über 10G Ethernet native 10/100/1000-Mpbs-Dienste anbieten.

Dark Wavelength mit DWDM

Es ist nicht verwunderlich, daß sich 10GBase-X nahtlos in optische DWDM-Infrastrukturen einpaßt, was besonders in MANs von wichtiger Bedeutung ist. Der Zugriff auf 10G Ethernet ermöglicht Firmen und Gesellschaften, serverlose Gebäude zu beziehen, entfernte Backups durchzuführen, oder schnelles Recovery im Fehlerfall. Für Service Provider wird 10G Ethernet in MANs die Kosten durch Einsatz von DWDM (dense wave division multiplexing) senken und sie damit konkurrenzfähiger machen.

WDM ist eine lang erprobte Technologie, die vorrangig in Backbones von Weitverkehrsnetzwerken zum Einsatz kommt und ermöglicht, mehrere Datenströme auf unterschiedliche Wellenlängen zu modulieren. DWDM geht auf ein System zurück, das die enge Bündelung der Wellenlängen (weniger als ein nm) spezifiziert und von ITU definiert wurde. Mit Coarse oder Wide Wavelength Division Multiplexing (CWDM) hält eine preiswertere Technologie Einzug, die eine etwas weitere Bündelung (bis zu 10 nm) anwendet. Ein WDM-Gerät multiplext mehrere Streams (Vielfache von 16) zu einem Stream von “weißem Licht” über ein Fiberglassstrang, wodurch die Kapazität des Links auf das 16-, 32- oder 64-fache erhöht wird. Am gegenüberliegenden Ende werden die Wellenlängen anschließend wieder entschlüsselt und die ursprünglichen Stream rekonstruiert.

WAN-Anwendungen

WAN-Anwendungen von 10G Ethernet unterscheiden sich kaum von denen im WAN. Auch hier kommen dunkles Fiber, Dunkle Wellenlängen und Unterstützung von SONET zum Einsatz. Ein typischer Aufbau eines WANs mit Multilayer-Switches und 1000Mbps Routern, die ein 10G Ethernet-Netzwerk an eine SONET-Infrastruktur anbinden, welche sog. ADMs (add drop multiplexer) und WDM-Geräte enthält, ist in foglender Abbildung dargestellt. Sobald dunkle Wellenlängen verfügbar sind, kann 10GBase-X direkt auf die optische Infrastruktur aufgeschaltet werden.

Nachwievor ist SONET das dominierende Transportprotocol für WAN-Backbones und die meisten MANs bieten ihre Dienste als SONET OC-3 (bei 155 Mpbs) oder OC-12 (bei 622 Mpbs) an.

Aufgrund des hohen Verbreitungsgrades optischer Netzwerke, erfordert das Zusammenspiel von 10GBase-X und OC-192 ganz spezielle Timings. Die IEEE 802.3ae-Arbeitsgruppe hat ein Interface spezifiziert, das SONET-basierte TDM-Zugangsgeräte an 10G Ethernet anbindet. Dabei ist die Datenrate kompatibel mit der Transferrate von OC-192c, bzw. SDH VC-4-64c. Das wird durch einen physikalischen Layer (basierend auf dem WAN-PHY) zwischen GB- oder TB-Switches und dem LTE (Ethernet line-terminating equipment), welches seinerseits an SONET gekoppelt ist. Anders ausgedrückt: das WAN-PHY-Interface wird nicht direkt auf SONET OC-192 geschaltet. Dadurch können geographisch verteilte LANs mit Hilfe kompatibler 10G Ethernet-Schnittstellen ohne Rahmenkonvertierungen auf Ebene 3 über SONET OC-192 verbunden werden. Der genannte PHY-Layer übernimmt die erforderliche Kapselung.

10G Ethernet Technologie und Standards

Kein Zweifel: 10/100/1000 Mpbs Ethernet ist die am weitesten verbreitete Variante. Über 90 Prozent der heutigen Workstations sind über Ethernet angebunden. Nachdem 10G Ethernet den Weg in die Industrie gefunden hat, wird sich das Bild auch im semi-professionellen Umfeld radikal ändern. Nach 1000Base-X/T ist 10GBase-X der nächste evolutionäre Schritt und wird die Art und Weise der Datenverarbeitung stark beeinflussen.

Die Rolle der 802.3ae-Arbeitsgruppe und 10 Gigabit Alliance

Im März 1999, begann die IEEE 802.3 die 10G Ethernet Standards unter der Beteiligung der Higher Speed Study Group (HSSG) auszuarbeiten. Bereits im November 1999 hat die HSSG ihre Arbeit abgeschlossen und im Februar des folgenden Jahres der IEEE 802.3ae-Arbeitsgruppe zugeführt. Nachdem der Standard im Juni 2002 formal ratifiziert wurde, stellte die Arbeitsgruppe ihre Arbeit fertig und setzte ihre Arbeit aus. Zusammen mit anderen Firmen gründete Cisco Systems die 10 Gigabit Ethernet Alliance, welches drei Kernziele definierte:

• Akzeptanz der Industrie verbessern und die 10G Ethernet Technologie weiterentwickeln.
• Bereitstellung eines Forums für technische Diskussionen und Beiträge für die IEEE 802.3ae-Arbeitsgruppe.
• Anbieten eines Forums zur Demonstration der Interoperabilität von 10G Ethernet Produkten.

Die IEEE 802.3-Arbeitsgruppe mit seinem Subkommittee 802.3ae bildet ein Forum, in dem Einzelpersonen (keine Firmen) teilnehmen und Standards absegnen. Im Gegensatz dazu ist eine Allianz ein Zusammenschluß von Unternehmen, die über weitere Entwicklungen gemeinsamer Standards beraten. Die Allianz schreibt keine Standards fest, sondern unterstützt die IEEE mit wichtigen Erkenntnissen.

Die Standardentwicklung der IEEE 802.3-Arbeitsgruppen

Wie alle vorangegangenen Ethernet-Technologien ist 10G Ethernet eine Schichtenarchitektur. Der Standard definiert Protokolle und Schnittstellen auf der MAC-Ebene und darunter, Managementobjekte und Kodierungsschemata für die Übertragung und Signalverarbeitung. Das bedeutet, daß der Fokus der Arbeitsgruppe auf Ebene 2 und 1, dem PHY-Layer, und den optischen Transceivern oder PMDs (Physical Media Dependent Sublayer) liegt.

Die Arbeit der 802.3-Arbeitsgruppe wird durch die formale Definition von Zielen bestimmt. Die wichtigsten Zielsetzungen sind:

• Beibehaltung des ursprünglichen 802.3 Ethernet-Rahmenformats auf der MAC-Ebene.
• Beibehaltung der minimalen und maximalen Rahmengröße aktueller 802.3-Standards.
• Nur Vollduplexoperationen implementieren.
• Unterstützung von Sternverkabelungen unter Anwendung strukturierter Punkt-zu-Punkt-Verkabelungen.
• Spezifizierung einer optionalen Medien-unabhängigen Schnittstelle.
• Unterstützung des 802.3ad Standards zur Link Aggregation.
• Untertstützung von Geschwindigkeiten von 10 Gbps zwischen der MAC-Ebene und dem PHY-Layer.
• Definition zweier PHY-Layer:
• ein LAN PHY-Layer, der mit einer Geschwindigkeit von 10 Gbps operiert.
• ein WAN PHY-Layer, der eine Datenrate kompatibel zur Rate von OC-192c/SDH VC-4-64c ist.
• Definition eines Mechanismus, der die Datenraten von MAC/PLS (physical layer signaling) auf den WAN PHY abbildet.

Im Zusammenhang mit dem OSI-Model ist Ethernet ein Layer-2-Protokoll. Wie frühere Generationen von Ethernet, wie etwa 1000Base-X/T, ist auch 10GBase-X nachwievor Ethernet, den es setzt auf das 802.3-MAC-Protokoll auf und verwendet die gleichen Rahmengrößen von 10/100/1000 Mbps Ethernet.

Obwohl der 802.3-Standard für Gigabit-Ethernet Halb- und Vollduplex unterstützt, setzen Kunden auf Vollduplex-Varianten dieser Technologie. Aus diesem Grund konzentrierte sich die Arbeitsgruppe ausschließlich auf die Schaffung von Vollduplex-Standards. 10G Ethernet ist vollduplexfähig und damit in der Reichweite unbegrenzt, allerdings nur sofern die physikalischen Eigenschaften des Mediums die gewünschte Entfernung unterstützen. Anders ausgedrückt: weil keine Paketkollisionen eines Vollduplex-Links auftreten können, wird die Entfernung nur durch die Optischen Eigenschaften und nicht durch den Durchmesser einer Ehternet Collision Domain bestimmt.

Ethernet bleibt ein asynchrones Verbindungsprotokoll, so daß Timings und Synchronisation innerhalb des Datenstroms verwaltet werden und Router, Switches oder Hubs die Gelegenheit erhalten, ihre Timings bei jedem Zeichenanfang abzustimmen. Im Gegensatz dazu müssen die Geräte einer SONET-Umgebung die gleiche Zeit verwalten, damit Zeitabweichungen zwischen dem Zeitpunkt des Sendens und Empfangens weitgehend vermieden werden.

PHY-Layer-Geräte

Die meiste Arbeit der 802.3-Arbeitsgruppe wird für die Definition des PHY-Layers aufgewendet, damit sowohl LANs, MANs auch WANs addressiert werden können. Nach OSI verbindet der PHY-Layer das Transportmedium mit dem MAC-Layer (2) und definiert elektrische und optische Signale, Line-Status, Timing-Vorgaben, Datenkodierung und Hardware, die für den Empfang und das Senden von Daten notwendig sind. Innerhalb des PHY-Layers sind weitere wichtige Sublayer enthalten, die die genannten Funktionen ausführen, einschließlich dem Physical Coding Sublayer (PCS) und den optischen Transceivern oder Physical Media Dependent Sublayer (PMD).

Der 802.3ae 10G Ethernet Standard definiert zwei PHY-Typen: ein LAN PHY und ein WAN PHY. Der letztere ist als optionaler WAN PHY definiert, der als Schnittstelle für existierende SONET-Netzwerke dienen soll. Ziel der Arbeitsgruppe war die Definition eines SONET-kompatiblen PHY-Layers dessen Geschwindigkeit kompatibel mit der OC-192c Nutzdatenrate. Ein solches Interface erlaubt die Verbindung von 10G Ethernet Routern und Switches an SONET-Zugriffsgeräte, um die Ebene 1 Transportmechanismen von SONET nutzen zu können. Eigentlich ist der WAN PHY nur eine operative Erweiterung, welcher dem LAN PHY hinzugeführt wurde. Um es nocheinmal klar herauszustellen: WAN PHY selbst ist nicht SONET-kompatibel oder direkt an SONET andockbar. Vielmehr können Sie SONET-Geräte durch WAN-PHY mit 10G Ethernet verbinden. Es wird also auf beiden Seiten der 10G Ethernet-Verbindung ein passendes PMD benötigt.

Sowohl LAN PHY und WAN PHY unterstützen jeden PMD-Sublayer und damit auch die gleichen Entfernungen. Diese PHYs unterscheiden sich vielmehr durch die PCS, sodaß eigentlich nur das Kodierungsschema über die Art des PHY entscheidet. Somit sind beide für die Anwendung optischer Transceiver gleichermaßen geeignet. Desweiteren unterscheidet sich der WAN PHY vom LAN PHY durch die Einführung eines vereinfachten SONET-Rahmengebers (framer). Da die Datenrate von SONET OC-192 sehr nah an 10 Gbps herankommt, ist die Implementierung eines MAC-Layers, der mit einem LAN PHY oder WAN PHY bei 10 Gbps operiert. Um die Implementierung möglichst preiswert zu halten, verzichtete die IEEE bewußt auf Konformität mit dem SONET-Jitter, der Stratum Clock und anderen optischen Spezifikationen.

Der WAN PHY ist ein PHY-Layer, der einfaches SONET-Framing durchführt und die SONET/SDH-Nutzrate von 9.59 Gbps unterstützt. Bereits zu Beginn des Standardisierungsprozesses haben Mitarbeiter der Arbeitsgruppe einen Entwurf der sowohl WAN- als auch LAN-Anwendungen unterstützt eingebracht, indem eine einheitlicher PHY-Layer mit SONET-Framing in einem WIS (WAN Interface Sublayer) integriert wird. Dieser Entwurf wurde schnell von Chipherstellern aufgegriffen, die sowohl LAN als auch WAN unterstützen. Ob mit WAN PHY oder einem einheitlichen WAN PHY mit WIS, ein solcher PHY-Layer würde hauptsächlich dazu eingesetzt werden, um kurze Links zwischen zusammenhängenden Switches und Routern und optischen LTEs (Line Terminating Equipment) zu etablieren, die an SONET angebunden werden sollen. Der Zusammenhang von WAN PHY mit den anderen Elementen wird in folgender Abbildung dargestellt.

Die Diskussion um den PHY-Layer abzuschließen, läßt sich sagen, das 10G Ethernet einen LAN PHY mit einfachen Kodierungsmechanismen definiert, der Ethernet-Pakete über dunkles Fier und dunkle Wellenlängen definiert. LAN PHY soll existierende Anwendungen unterstützen und natürlich 10-fache Geschwindigkeitssteigerungen liefern. Desweiteren definiert der Standard WAN PHY, der zur Anbindung von Datengeräten, wie Switches und Routern gedacht ist, die ihrerseits SONET-Geräte an 10G Ethernet anbinden. Damit sind Ethernet-Verbindungen über klassische optische SONET-Umgebungen möglich, wobei optische Netzwerke selbstverständlich auch ohne SONET möglich sind, was langfristig das Ziel der Betreiber von WANs und MANs ist.

Optische Transceiver (PMDs) und unterstützte Medien

Die 802.3-Arbeitsgruppe hat einige Fakten im Zusammenhang mit den zu verwendenden Medien herausgearbeitet, die in folgender Tabelle aufgelistet sind.

Optische Transceiver oder PMDs sind für bestimmte Medien und Distanzen definiert. Der PMD-Sublayer transformiert den eingehenden Bitstrom aus wechselnden Spannungen in optische Lichtimpulse, so daß die Daten über optische Medien gesendet werden können. Die IEEE 802.3ae-Arbeitsgruppe hat vier optische Transceiver spezifiziert:

• 1310 nm serielles PMD mit einer Unterstützung von mind. 10 km über SM-Fiber.
• 1550 nm serielles PMD mit einer Unterstützung von mind. 40 km über SM-Fiber.
• 805 nm serielles PMD mit einer Unterstützung von mind. 65 m bei 500 MHz * 50/125µ über MM-Fiber.
• 1310 nm CWDM PMD mit einer Unterstützung von mind. 300 m bei installierten 160 MHz * km 62.5/125µ über MM-Fiber.

Die Unterstützung von 40 km PMD ist eine klare Verdeutlichung der großen Verbreitung von 1000Base-T/X in MANs und privaten Weitverkehrsnetzwerken. Die seriellen 1550 nm Laser PMDs erreichen über 40 km (evtl. 80 km) über existierende SM-Fiber-Verbindungen. Der serielle 1310 nm PMD ist die richtige Wahl zur Integration von 10G Ethernet in SONET-Umgebungen. Die zweite 1310 nm Variante ist für den Einsatz in bestehenden Backbones vorgesehen, die auf Wavelength Division Multiplexing (WDM) über MM-Fiber basieren und mit vier unterschiedlichen Wellenlängen arbeiten über eine 62,5/125µ MM-Fiber mit einer Bandbreite von 160/500 MHz operieren. Diese Fiber-Variante ist auch als FDDI-Grade-Fiber bekannt.

Die Arbeitsgruppe hat die Nachfrage nach preiswerten Übertragungsmedien erkannt und hat die seriellen 850 nm PMDs für Kurzstreckenanwendungen wie z.B. Rechenzentren favorisiert. Die unterstützten optischen Transceiver und Medien sind in Tabelle 2 zusammengefaßt.

IEEE 802.x Schnittstellenbezeichnungen

Jedes der 802.3-Interfaces erhält, genau wie die bisherigen Ethernet-Generationen, durch die Arbeitsgruppe einen eindeutigen Namen. Bei Gigabit Ethernet sind drei Schnittstellen definiert worden und fanden eine große Verbreitung auf dem Markt: 1000Base-SX als Kurzform für kurze Wellenlängen von 850 nm und einer 8B/10B-Kodierung (X) über MM-Fiber. 1000Base-LX steht für lange Wellenlängen von 1310 nm, die durch Laser (L) emittiert, .ebenfalls durch 8B/10B (X) kodiert und auf SM- oder MM-Fiber übertragen werden. Schließlich gibt es noch 1000Base-T für 1000 Mbps über Twisted Pair (T) ab Kategorie 5.

Da es vier PMDs und zwei PHYs gibt, müßte es eigentlich zehn 10G Ethernet Schnittstellenbezeichnungen. Doch weil es keinen Bedarf für WAN PHY mit LX4 CWDM-Optik gab, haben sich nur sieben etabliert. Das Präfix lautet immer 10G, welches die Geschwindigkeit von 10 Gbps identifiziert, dann folgt das sog. Base word, welches immer Base lautet und andeutet, das Basisbandübertragung stattfindet. Das Suffix ist entweder S, L oder E, gefolgt von einem zweiten Buchstaben, das den PHY bezeichnet. S steht führ kurze Wellenlängen von 850 nm, L für langen Wellenlängen (1310 nm) und E für Extended Wavelength (erweiterte Wellenläng) von 1550 nm. Der PHY-Layer wird mit W für WAN PHY und R für LAN PHY. Das X zeigt die Kodierung (8B/10B) an. X ist immer LAN PHY. Der dritte Wert wird, wenn er angegeben ist, immer als Nummer angegeben und kann entweder 1 für serielle Varianten oder 4 für CWDM mit 4 Wellenlängen lauten. Wenn das Interface vom Typ PMD ist, sieht die Namenskonvention vor, die Nummer 1 wegzulassen. Beispielsweise ist 10GBase-LR eine serielle Variante mit 1310 nm und Laseremitter als LAN PHY-Ausführung.

Zusammenfassung

Die 10G Ethernet-Technologie ist die erste Wahl für Enterprise, Metropolitan und Weitverkehrsnetzwerke. Was das physikalische Medium angeht, so wird 10G Ethernet Entfernungen von 300 m bei bereits installiertem Fiber und bis zu 40 km bei SM-Fiber überbrücken können. Mit der 10G Ethernet-Technologie werden Netzwerkmanager in der Lage sein, LANs, MANs und WANs auf Basis von Ende-zu-Ende-Installationen mit Layer-2-Transport zu installieren und damit Kosten signifikant zu senken. Die Verbindung kann durch Layer-3- und Layer-4-Switches erfolgen. Desweiteren wird 10G Ethernet ein SONET-freundliches Interface unterstützen und den Transport von Ethernet-Verkehr über SONET-Infrastrukturen ermöglichen.