• 10Gのメディアのタイプと遅延について

 
 
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データセンターでスイッチとサーバ, スイッチとスイッチを接続する際に考慮する点として距離や遅延等がありますが, この記事ではメディアのタイプと遅延について考察します。

10Gのメディアのタイプと特徴

10Gのメディアのタイプは, SFP+, AOC, Passive Twinax, 10GBASE-Tがあります。それぞれの特徴を次の表にまとめます。

最長距離 安定性 最大消費電力 遅延
SFP+* 10km シグナルの増幅により安定 1.5W 低い
AOC 30m シグナルの増幅により安定 1.0W 低い
Passive Twinax 5m シグナルの増幅は行わない 1.0W 最も低い
10GBASE-T 100m Encodingにより安定 4.5W 最も高い

*SFP+は, データセンター内を想定し10GBASE-LRの10kmを最長としています。

遅延に関する考慮点

イーサネットで発生する遅延は主に

  • Encoding時に発生する遅延
  • 光信号と電気信号の変換の際に生じる遅延
  • 距離とメディアによる伝送遅延

があります。

10GBASE-TではFECとPHYでのBlock Encodingによる遅延が1ホップで2.5 microseconds発生しSFP+, AOC, Twinaxよりも1桁大きくなります。

Passive TwinaxではFECとPHYでのBlock Encodingによる遅延はなく1ホップで0.3 microsecondsほどの遅延です。

SFP+, AOCでは電気信号と光信号の変換が発生するので1ホップで20 nanoseconds以下の遅延が発生します。

伝送遅延に関してですが, SFP+, AOCで利用するファイバーの伝搬速度は光の速度の66%ほどとされPassive Twinaxの銅線での伝搬速度は光の80%を超えるとされています。

このことから距離の制限がないラック内ではPassive Twinaxが最善の選択肢で, ラック間などの接続で10m-100mまでの距離を確保する必要がある場合は, 10GBASE-TよりもSFP+かAOCが最善の選択肢となります。

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