Schalter 40gbe

Arten von 40Gbe-Switches

Ein 40Gbe-Switch ist ein 40-Gigabit-Ethernet-Switch, der mehrere Geräte in einem Netzwerk miteinander verbindet und gleichzeitig den Datenaustausch mit 40 Gigabit pro Sekunde ermöglicht. Unternehmen, die Hochgeschwindigkeitsverbindungen benötigen, verwenden vor allem Switches mit Anwendungen mit großer Bandbreite wie Datenübertragung, Speicherung und Rechencluster. Der Begriff „gbe“ steht für „Gigabit Ethernet“.

In der Regel gibt es drei Hauptkategorien eines 40-Gigabit-Ethernet-Switches: den Shared-Buffer-Switch, den Cut-Through-Switch und den Store-and-Forward-Switch.

• Shared-Buffer-Switch

  Ein Shared-Buffer-Switch ermöglicht es mehreren Ports des Switches, einen gemeinsamen Pool von Switch-Puffern zu nutzen. Bei Überlastung tauschen die Puffer Pakete aus, wodurch die Netzwerkeffizienz gesteigert wird. Idealerweise verbessert der Switch die Paketpufferkapazität des Switches und ermöglicht gleichzeitig einen fairen Wettbewerb um den gemeinsamen Puffer zwischen den verschiedenen Ports.

• Cut-Through-Switch

  Ein Cut-Through-Switch ermöglicht die paketbasierte Weiterleitung mit geringer Latenz. Er leitet Pakete weiter, bevor das gesamte Paket vom Switch empfangen wurde, wodurch die Latenz reduziert wird. Darüber hinaus minimiert der Switch den Speicher- und Pufferbedarf, da der Weiterleitungsprozess beginnt, sobald der Switch die Paketköpfe empfangen hat.

• Store-and-Forward-Switch

  Der Store-and-Forward-Switch speichert eingehende Pakete vorübergehend, bevor er sie an ihr Ziel weiterleitet. Er prüft und testet jedes Paket auf Fehler, um einen effizienten Pakettransfer zu gewährleisten und gleichzeitig die Netzwerkzuverlässigkeit zu verbessern, indem er fehlerhafte Pakete verwirft.

Funktionen und Merkmale von 40Gbe-Switches

Die Funktionen und Merkmale eines 40G-Ethernet-Switches sind entscheidend für jedes Unternehmen, das seine Netzwerkinfrastruktur skalieren möchte. Hier sind einige wichtige Punkte, die Sie bei der Betrachtung der Funktionen und Merkmale dieser Switches beachten sollten:

• Portkonfiguration: Eine wichtige Funktion von 40G-Ethernet-Switches ist die Aggregation mehrerer 10G-Verbindungen im Rechenzentrum mit Hilfe von Port-Breakout-Kabeln. Viele Switches bieten Ports, die so konfiguriert werden können, dass sie mit mehreren Geschwindigkeiten laufen, so dass der Switch die Nutzung seiner verfügbaren Ports maximieren kann, indem er sie je nach Serververbindung mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten betreibt.
• Mischen von Ports: Einige Ethernet-Switches ermöglichen das Mischen von Porttypen wie 40G- und 10G-Ports auf demselben Switch. Dies bietet Flexibilität bei der Verwendung von Switch-Ports und ermöglicht die Verbindung von Servern mit Links unterschiedlicher Geschwindigkeit. Es vereinfacht die Netzwerkgestaltung und gewährleistet gleichzeitig die Kompatibilität mit verschiedenen Servern und Speichergeräten.
• Geringe Latenz: In einer Hochleistungsrechenumgebung ist geringe Latenz eine wichtige Anforderung, die oft in Verbindung mit großer Bandbreite benötigt wird. Netzwerkplattformen mit geringer Latenz versuchen, alle Verzögerungen beim Switching zu eliminieren, um den Durchsatz zu maximieren. 40G-Switches können über spezielle Hardware- und Softwareoptionen für geringe Latenz konfiguriert werden.
• SFP+ und QSFP+ Unterstützung: SFP+ und QSFP+ sind Transceiver-Modulformfaktoren, die steckbare Optik unterstützen. Genauer gesagt, SFP+ ist ein 10G-steckbarer Optik-Formfaktor, der mit 10G-Ethernet arbeitet, und QSFP+ kann bis zu 40G über Multimode-Faser unterstützen. Ein 40GBe-Switch, der beide Arten von Transceiver-Modulen unterstützt, ermöglicht maximale Flexibilität und die Möglichkeit, die vorhandene Verkabelung im Rechenzentrum zu verwenden. So kann man z. B. 10G SFP+ Optik an den 40G Ports des Switches verwenden, um eine Verbindung zu bestehenden Servern herzustellen, und dann QSFP+ verwenden, um eine Verbindung zu anderen Switches und Upstream-Kernen herzustellen, wo die Bandbreite eine Aktualisierung erfordert.
• Virtuelles Stacking: Virtuelles Stacking ist ein wichtiges Merkmal von Ethernet-Switches der Enterprise-Klasse. Ein 40GbE-Switch mit virtuellem Stacking ermöglicht es, mehrere physische Switches als einen logischen Switch zu verwalten, um Konfigurations- und Verwaltungsaufgaben zu vereinfachen. Der Switch kann das Stacking verschiedener Switch-Modelle ermöglichen, und das Stacking kann über 10GE- und 40GE-Ports erfolgen. Einige Switches bieten flexible Stacking-Optionen, so dass das virtuelle Stacking über einen Management-Port erfolgen kann und auch für den Datenverkehr verwendet werden kann.

Anwendungen des 40GBE-Switches

Es gibt verschiedene Anwendungen für den 40gbe-Switch. Das Modul entspricht den Standards für Ethernet über optische Transportnetze, Anwendungen wie Netzwerkrouter, Firewalls, Multicasting und Rechenzentrumsverbindungen. Es kann auch verwendet werden für;

• Rechenzentrum: In großen Rechenzentren wird ein 40-Gb-Ethernet-Switch verwendet, um Server und Speicher zu aggregieren, indem Hochleistungsserver und Speichersysteme mit virtualisierten Umgebungen für Cloud-Computing und Big-Data-Verarbeitung verbunden werden.
• Unternehmensnetzwerk: In einem Unternehmensnetzwerk ist es üblich, einen 40-gbe-Switch im Kernnetzwerk zu finden, der Distributions- und Access-Layer-Switches mit hoher Bandbreite und geringer Latenz verbindet und Enterprise-Anwendungen wie Videokonferenzen, Online-Zusammenarbeit und Cloud-Computing bedient.
• Telekommunikation: Ein Telekommunikationsnetzwerk verwendet auch einen 40-Gb-Ethernet-Switch für Fronthaul-, Backhaul- und Court-Haul-Verbindungen, d. h. Verbindungen zwischen Basisstationen und Kernnetzen, Verbindungen zwischen Netzwerkelementen und Verbindungen zwischen Routern und Switches.
• Finanzdienstleistungen: In der Finanzdienstleistungsbranche nutzen Unternehmen den 40-GB-Switch, um geringe Latenz und hohen Durchsatz für Anwendungen wie Hochfrequenzhandel, Markt-Daten-Streaming und algorithmischen Handel zu erreichen.
• Medizinische Bildgebung: In Anwendungen der medizinischen Bildgebung verwenden Geräte wie Magnetresonanztomographen den 40-g-Ethernet-Switch, um große Datenmengen im Zusammenhang mit Patientendiagnostik und Tomographie zu übertragen.
• Videoproduktion und -übertragung: Der Switch überträgt große Videodateien mit hoher Geschwindigkeit für die Verwendung in Videoproduktions- und Rundfunkgesellschaften.
• Forschung und wissenschaftliches Rechnen: Institutionen verwenden den 40-gbE-Switch für große Datensätze, die bei der Klimamodellierung, Genomik, Teilchenphysik und Astrophysik helfen.

So wählen Sie 40GbE-Switches aus

Der 40GbE kann für verschiedene Anwendungen eingesetzt werden, daher ist es für Kunden entscheidend, >ihre Bedürfnisse zu verstehen, bevor sie einen Switch kaufen. Darüber hinaus sollten Kunden >berücksichtigen, ob sie mehr als einen Switch in ihrem Netzwerk benötigen oder ob eine >Einzelswitchlösung ausreicht.

Finden Sie heraus, ob die beabsichtigten Anwendungen von einem der drei Arten von >40GbE-Switches bedient werden können: verwaltet, Cloud oder nicht verwaltet. Ein Blick >auf die Vor- und Nachteile jeder Art wird es Ihnen erleichtern, einen Switch zu wählen, der >den Bedürfnissen der Kunden und Benutzer entspricht.

Viele Switch-Anbieter bieten eine Pay-as-you-grow-Option an, mit der Kunden ihre >Switching-Kapazität bei Bedarf erweitern können. Dieses Feature gibt Kunden die Möglichkeit, >klein anzufangen und ihre Switching-Kapazität im Laufe der Zeit zu erweitern, ohne hohe >Kosten zu verursachen.

Jedes Unternehmen, das auf geringe Latenzzeiten angewiesen ist, sollte 40GbE-Switches >in Betracht ziehen, die Cut-Through-Switching unterstützen. Diese Switches können Pakete mit >einer Latenz von nur 2 Mikrosekunden weiterleiten, was für latenzempfindliche >Anwendungen hervorragend geeignet ist.

Beim Cut-Through-Switching wird ein Paket erst dann weitergeleitet, wenn der Switch das >gesamte Paket empfangen hat. Store & Forward hingegen hält das Paket zur Verarbeitung >fest, bevor es weitergeleitet wird. Der Zeitunterschied zwischen den beiden Methoden macht >Cut-Through-Switching für Anwendungen attraktiv, die eine geringe Latenz benötigen.

Wählen Sie Anbieter, die einen guten After-Sales-Support in Bezug auf Schulung, >Supportressourcen und Wartung bieten. Technischer Support während der Bereitstellung >des Switches kann bei Integrationsproblemen helfen und sicherstellen, dass der Switch so >konfiguriert ist, dass er die spezifischen Anforderungen des Unternehmens erfüllt.

Die Bewertung von Feedback von anderen Kunden über den Anbieter kann Aufschluss über die >Zuverlässigkeit des Anbieters und das Niveau des Supports geben. Das Feedback wird Ihnen helfen, >die Reaktionszeit des Anbieters auf Supportanfragen und alle Herausforderungen zu >bestimmen, mit denen andere Kunden während der Bereitstellung und des Betriebs >des Switches konfrontiert waren. Bevor Sie sich für einen Anbieter entscheiden, sollten Sie >die Skalierbarkeit, die Funktionen und die Leistung des Switches prüfen. Treffen Sie eine >informierte Entscheidung auf der Grundlage der Fähigkeit des Switches, die aktuellen und >zukünftigen Anforderungen des Netzwerks zu erfüllen.

Weitere zu berücksichtigende Faktoren sind die Anzahl der unterstützten Schnittstellen, >L3-Routing, Stromversorgungsoptionen und der Formfaktor des Switches. Darüber hinaus >sollten Käufer Funktionen wie Portdichte, QoS, Layer-2- und Layer-3-Funktionen, integrierte >Sicherheit und Stacking überprüfen. Bestimmte Modelle können besser für Anwendungen geeignet >sein, die eine umfangreiche Netzwerkverwaltung erfordern, während andere besser für >Anwendungen geeignet sind, die nur grundlegende Verwaltungsfunktionen benötigen. Letztlich >sollte die richtige Wahl des 40-Zoll-Koffers auf einer eingehenden Bewertung seiner >Funktionen, Kosten und Bedürfnisse basieren.

40gbe Switch Q&A

Q1: Wie groß ist die maximale Kabellänge für einen 40GbE-Switch?

A1: Die Entfernung einer 40G-Verbindung hängt davon ab, welcher Transceiver verwendet wird. Für Multimode-Faser mit einem QSFP+ SR4-Transceiver beträgt die maximale Entfernung 150 Meter. Für OM3-Faser kann sie bis zu 40 Meter und für OM4-Faser bis zu 100 Meter betragen. Wenn Sie Singlemode-Faser mit einem SR-Transceiver verwenden, kann die Entfernung bis zu 400 Meter betragen. Mit dem LR-Transceiver kann eine 40Gb-Verbindung bis zu 10 Kilometer erreichen, und mit dem EW-Transceiver kann sie maximal 40 Kilometer erreichen.

Q2: Benötigt ein 40Gb-Switch eine spezielle Verkabelung?

A2: Nein, die Verkabelung für einen 40Gb-Switch benötigt nichts Besonderes. Benutzer können die bereits installierte Verkabelung verwenden. Wie bereits erwähnt, funktionieren nur bestimmte Kabel und Transceiver für eine 40G-Verbindung. Benutzer müssen sicherstellen, dass die verwendeten Kabel und Adapter mit dem Switch-Port kompatibel sind, an den sie angeschlossen werden.

Q3: Was ist der Zweck eines 40G-Switches?

A3: Der Hauptzweck eines 40-GHz-Netzwerk-Switches ist die Erhöhung der Bandbreite. Es soll die Datenübertragung zwischen Servern in einer Rechenzentrums-Umgebung beschleunigen. Unternehmen benötigen Switches, die Hochleistungsrechnen und große Datenübertragungen mit minimaler Latenz bewältigen können.

Q4: Wie reduziert ein 40gbe-Switch die Netzwerklatenz?

A4: Ein 40G-Ethernet-Switch verfügt über leistungsstarke Hardwarekomponenten wie Multicore-Prozessoren und große Speicherpuffer. Diese Funktionen ermöglichen es dem Switch, Netzwerkpakete schnell zu verarbeiten und weiterzuleiten. Wenn der Switch-Durchsatz und die Paketverarbeitungsgeschwindigkeit hoch sind, wird es einfacher, die Zeit zu reduzieren, die ein Datenpaket benötigt, um vom Quell- zum Zielort zu gelangen.

Q5: Wie viele Ethernet-Ports hat ein 40GbE-Switch?

A5: Die Anzahl der Ports an einem 40-Gigabit-Ethernet-Switch variiert je nach Modell und Hersteller. Übliche Konfigurationen umfassen 8, 24 und 48 Ports.