40GBASE T: Mitos y Realidades. Miguel Aldama RCDD NTS WD OSP RTPM CCRE Servicios Técnicos y Educativos Siemon Latinoamérica

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1 40GBASE T: Mitos y Realidades Miguel Aldama RCDD NTS WD OSP RTPM CCRE Servicios Técnicos y Educativos Siemon Latinoamérica

2 Agenda Diferencias entre soporte de 40Gb/s y 40GBASE T Estado actual de la Categoría 8 propuesta por la TIA Nuevas clases y categorías de cableado de ISO/IEC: Clase I/Categoría 8.1 y Clase II/Categoría 8.2. Avances recientes en IEEE para 40GBASE T Características de la Clase FA/Categoría 7A

3 Introducción En preparación para las necesidades urgentes de mayor velocidad, más eficiencia y mayor capacidad que los centros de datos demandan en forma creciente, IEEE, ISO y TIA se encuentran en pleno desarrollo de la nueva generación de redes y de la mejor opción de cableado para 40GBASE T.

4 40 Gb/s vs 40GBASE T Cuál es la diferencia entre soportar 40 Gb/s y 40GBASE T? Como las capacidades y características de procesamiento de 40GBASE T aún no están definidas, nadie puede garantizar aún el soporte de dicha aplicación. Por otra parte, muchos especialistas han realizado exitosamente muchas investigaciones y análisis de desempeño basados en capacidades teóricas, con el fin de explorar la factibilidad técnica y justificar así el inicio de proyectos de redes a 40 Gb/s e incluso a 100 Gb/s.

5 Inversigaciones del PennState University (PSU) Noviembre "A rate of 100 gigabit over 70 metres is definitely possible, and we are working on extending that to 100 metres, or about 328 feet, Ali Enteshari, con relación a 100G en categoría 7 Mayo Transmission Strategies for High Speed Access over Category 7A Copper Wiring Agosto Workshop "Greater than 10 Gigabits per second Copper Ethernet. Se demostró la factibilidad de 40G sobre Categoría 7A Febrero /100 Gbps Transmission over Copper: Myths and Realities Octubre "High Speed Access over Copper: Rate Optimization and Signal Construction

6 Anuncio de IEEE El 10 de octubre del 2010, durante la reunión 49 del ISO/IEC/JTC 1/SC 25/WG 3 en Seattle, IEEE anunció el interés de desarrollar 40GBASE T 100 m en Categoría 7A demostrado en el workshop del PSU, aunque la longitud requerida para servidores puede ser menor Cableado de alto desempeño puede reducir considerablemente la complejidad de electrónicos, consumo de energía, latencia y costo de implementación Beneficios de 40GBASE T Soporte en cableado estructurado Auto negociación Excelente alcance en relación costo ciclo de vida Ruta de crecimiento para 1000BASE T y 10GBASE T

7 Ventajas Sustentables del Par Trenzado 40GBASE T ensancha el camino para las tecnologías en consumo eficiente de energía en cableado de par trenzado Energy Efficient Ethernet (EEE) o Green Ethernet Mejoras en par trenzado y backplane para reducir el consumo de energía en periodos de baja actividad High Efficient PoE PoE 15.4 W PoE+ 30 W UPOE 60 W PoE++ 90 W En camino hacia nueva generación de servidores PoE Un cableado blindado y de mayor desempeño ofrece mejor disipación de calor para PoE

8 Proyecto de TIA TR 42.7 Copper Cabling Subsystem Febrero Proyecto de cableado de frecuencia extendida con tres propuestas: Grupo de estudio para la investigación de la factibilidad técnica Proyecto para el desarrollo de Categoría 7A Proyecto de cableado de próxima generación Noviembre Specifications for 100Ω Next Generation Cabling (NGC) Desarrollo de nueva categoría de cableado para aplicaciones mas allá de 10G Addendum 1 del ANSI/TIA 568 C.2. Publicación programada: noviembre 2013 Valerie Maguire es la editora del documento y Brian Celella es el líder del grupo de trabajo de conector de próxima generación

9 Proyecto de Categoría 8 Octubre Con 80% de votos se decidió en TIA llamar al cableado de próxima generación (NGC) Categoría 8 Febrero PN 568 C.2 1 Compatible retroactivamente sólo hasta categoría 6A Su desempeño es muy inferior a Clases F y FA y por lo tanto no es compatible retroactivamente con éstas Caracterización de pruebas hasta 2000 MHz Se han presentado demostraciones basadas en cables y conectores prototipo aún no disponibles en el mercado Junio Se decide adoptar los criterios de desempeño de la Clase II de ISO/IEC sobre par trenzado totalmente blindado (S/FTP)

10 Tipos de cables balanceados U/UTP (UTP) F/UTP (FTP, ScTP) Forro exterior Par Conductor Forro exterior Pantalla general Par Conductor S/FTP Forro exterior Malla general Pantalla de par Par Conductor

11 Proyecto de ISO ISO/IEC/JTC 1/SC 25/WG 3 Mayo/2011. Reunión 50 Berlin. SC 46 anuncia inicio de trabajos para cables para 40G Octubre/2011. Reunión 51 Melbourne. Se conforma PT 40G Marzo/2012. Se aprueba NWIP (New Work Item Proposal) Noviembre/2012. PDTR ISO/IEC Information technology Guidance for balanced cabling in support of at least 40 Gbit/s data transmission. Publicación programada: diciembre 2013 Requisitos de canal para componentes estandarizados 25 m en componentes Categoría 6A hasta 500 MHz 25 m y 50 m en componentes Categoría 7A hasta 1000 MHz Calificación de canales existentes hasta 1600 MHz (50 m) Requisitos de canal para componentes nuevos Clase I basado en componentes Categoría 6A extendidos y mejorados Clase II basado en componentes Categoría 7A extendidos y mejorados

12 Ventajas de adoptar Clase II para Categoría 8 En la última reunión de TIA, se expuso lo siguiente: Crear el cableado de mejor desempeño en el mercado Minimiza el consumo de energía de los equipos Minimiza el time to market del equipo No se sacrifica la compatibilidad retroactiva Los outlets conmutables Clase II permiten conectar plugs categoría 6A Los plugs Clase II no son compatibles con outlets categoría 6A pero no representaría un problema para los clientes Los clientes pueden usar patch cords de una categoría inferior hasta que migren sus equipos a 40GBASE T Capacidad comprobada para más de 40GBASE T La construcción S/FTP no nos limita a 2000 MHz Armonización con ISO Asegura a TIA mantenerse al día con las mejores especificaciones

13 Propuestas de ISO Marzo Reunión 54 Ixtapa Se presentaron varias contribuciones en donde se evidenció que la categoría 8 en desarrollo por la TIA: es casi idéntica a la categoría 6A/Clase EA hasta 500 MHz, aunque se extiende su caracterización hasta 2000 MHz es ligeramente inferior en desempeño a la clase I propuesta por la ISO/IEC para 40G; de hecho, un promotor de la Categoría 8 hizo la solicitud de que se redujera el desempeño en NEXT de la Clase I para que coincida con la propuesta de la TIA es muy inferior a las clases F y FA hasta 600 MHz y 1000 MHz respectivamente es muy inferior a la Clase II propuesta por la ISO/IEC para 40G

14 Propuestas de ISO (cont) Marzo Reunión 54 Ixtapa Aunque la propuesta de la ISO/IEC para 40G se basaba en un canal de dos conectores de hasta 50 m, en respuesta a la solicitud de la IEEE se decidió reducir la longitud del canal a 30 m, 26 m de enlace permanente más dos cordones de 2 m en cada extremo Se acordó por consenso designar las nuevas categorías de componentes categoría 8.1 y categoría 8.2 Clase I compuesto por componentes categoría 8.1 basados en componentes Categoría 6A extendidos y mejorados Clase II compuesto por componentes categoría 8.2 basados en componentes Categoría 7A extendidos y mejorados

15 Grupo de estudio en IEEE Julio Se realizó con éxito el CFI (Call for Interest) con 29 empresas que respaldan el proyecto Septiembre Se conforma el Next Generation BASE T Study Group Technology Applied Micro propone que para ToR (5 10 m) se utilice cable blindado por las siguientes razones: Simplifica el diseño EMI Reduce los problemas de eco y diafonía (NEXT) Reduce los requisitos de potencia del transmisor (TX) Virtualmente elimina el alien crosstalk (ANEXT) Reduce potencia, costo e incrementa densidad Cuestiona también si se requiere UTP en aplicaciones EoR, Server to Switch, Switch to Switch y Switch to Core Switch

16 Grupo de estudio en IEEE (cont) Enero Se actualizan los objetivos de grupo: 40G, Ethernet frame, full duplex only, auto negociation, BER 10 12, EEE Par trenzado balanceado Canal ISO/IEC /JTC 1/SC 25/WG 3 y TIA TR 42.7 hasta 30 m y dos conectores para EoR Conexión directa para ToR Se han presentado principalmente demostraciones de Categoría 8 y de canales basados en componentes categoría 7A

17 Grupo de trabajo en IEEE Mayo Se integra oficialmente el grupo de trabajo IEEE 802.3bq para 40GBASE T Publicación programada: febrero 2016 Objetivos relevantes: Full duplex Auto negociación BER 10 12, EEE Par trenzado de 4 pares 30 m máximo 2 conectores máximo

18 Porqué 30 m?

19 Categoría 8 vs Clase II En la página pública del Next Generation BASE T Study Group de la IEEE pueden encontrarse varias aportaciones donde se muestran valores de desempeño de las propuestas en preparación por TIA e ISO Las siguientes láminas muestran la información más destacada que muestra las ventajas de la Clase II de la ISO sobre la Categoría 8 de la TIA

20 Categoría 8 vs Clase II. Compatibilidad ISO Clase II / Categoría 8.2 TIA Compatibilidad sólo hasta Categoría 6A * Sycabel

21 Categoría 7A en el canal a 30 m

22 Prueba para confirmar confiabilidad El mejor desempeño obtenido en pruebas a 2000 MHz han sido con cable SFTP, que es el utilizado en Categoría 7A

23 Clase I vs Clase II vs Categoría 8 Diferencias entre Clases I y II de ISO vs Categoría 8 de TIA a 1000 MHz Se requiere menor cancelación de ruido en Clase II El mejor desempeño El peor desempeño

24 Márgenes para trabajar sin canceladores PSNEXT PSFEXT

25 Desempeño de canales con dos conectores Nota: El conector que hace interfaz con el equipo no está estandarizado por las normas de cableado (ISO, TIA), depende de las especificaciones del equipo activo

26 Categoría 8 vs Clase II. PS ACRN Conector Cable 30 m 50 m 100 m PS 1000 MHz IEC ISO/IEC Cat 7 A 45.2 db 32.8 db 1.9 db IEC TIA Cat db 28.4 db 2.6 db IEC ISO/IEC Cat 7 A 37.5 db 25.1 db 5.9 db IEC TIA Cat db 0.6 db 30.4 db PS 1600 MHz IEC ISO/IEC Cat 7 A 32.4 db 16.4 db 23.6 db IEC TIA Cat db 9.7 db 30.4 db IEC ISO/IEC Cat 7 A 27.6 db 11.6 db 28.4 db IEC TIA Cat db 14.9 db 54.9 db PS 2000 MHz IEC ISO/IEC Cat 7 A 25.3 db 7.2 db 38.0 db IEC TIA Cat db 0.9 db 46.1 db IEC ISO/IEC Cat 7 A 22.0 db 3.9 db 41.4 db IEC TIA Cat db 23.4 db 68.6 db

27 Situación actual Cat 8 vs Cat 7A Hasta que las especificaciones definitivas para la aplicación 40GBASE T se finalicen, sabremos la(s) categoría(s) de desempeño que será(n) elegida(s) para dicha aplicación. Mientras tanto, la Clase FA/Categoría 7A sigue siendo el sistema de cableado de par trenzado de más alto desempeño disponible en el mercado.

28 IEC a 2000 MHz IEC , 3rd edition: extenderá la categoría 7A hasta 2 GHz. Publicación programada: principios del 2014 Ventajas evidentes del conector: Conector existente de mayor ancho de banda en el mercado Conector preferente especificado para aplicaciones BCT especificadas en la norma ISO/IEC (residencial) Cable sharing Desempeño electromagnético grado Tempest Compatible con equipos Ethernet por medio de patch cords híbridos

29 Gracias por su atención. Alguna pregunta?