2012年7月，IEEE 802.3帶寬評估特別小組公布了IEEE 802.3行業(yè)連接以太網(wǎng)帶寬評估( Industry Connections Ethernet Bandwidth Assessment)報告。這份報告是該小組用一年時間對未來以太網(wǎng)有線帶寬需求的研究結(jié)果。根據(jù)這份報告預(yù)測：在2015年，平均而言，網(wǎng)絡(luò)面臨的容量需求將是2010年的10倍，或者說兆位容量。到2020年，這個需求將增加到2010年的100倍，或者說10Tb容量。

以太網(wǎng)聯(lián)盟主席、IEEE 802.3 400G以太網(wǎng)研究組主席John D'Ambrosia

在40G以太網(wǎng)和100G以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)正式批準(zhǔn)的三年后，面對用戶對帶寬“貪得無厭的胃口”，該行業(yè)又再次要求IEEE推出下一個以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。在2013年4月2日，IEEE宣布成立400G以太網(wǎng)研究小組。

創(chuàng)建和消費的內(nèi)容(無論是個人還是商業(yè)用途)的傳輸持續(xù)在增長，導(dǎo)致整體容量呈指數(shù)增長。毫無疑問，數(shù)據(jù)中心處于這種帶寬“海嘯”的中心地帶，并且隨著時間的推移，這場風(fēng)暴仍將繼續(xù)擴大。從急劇增加的訪問互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備，到不斷增長的服務(wù)器和存儲速率，到數(shù)據(jù)中心架構(gòu)的地理扁平化，再到創(chuàng)造這些網(wǎng)頁的數(shù)據(jù)庫，***到內(nèi)容本身(特別是視頻)，數(shù)據(jù)中心見證著這場颶風(fēng)的強度不斷在增加，并將永無止境。

數(shù)據(jù)中心是推動“云”的引擎，而云能夠讓消費者和企業(yè)從任何位置訪問數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序。根據(jù)預(yù)測，用戶數(shù)量將從2010年的19億增加到2015年的30億用戶，使用將近150億聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，這種對云資源的訪問將非常巨大。對于數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)師而言，這是一個巨大的挑戰(zhàn)，他們需要構(gòu)建一個架構(gòu)既能滿足現(xiàn)在的需求，又能夠擴展來滿足未來的需求。

這種外部壓力推動著企業(yè)構(gòu)建更大的數(shù)據(jù)中心，并且他們采用***技術(shù)來構(gòu)建新的架構(gòu)。10G以太網(wǎng)和40G以太網(wǎng)技術(shù)的推出正在推動現(xiàn)在的數(shù)據(jù)中心的更新周期，從基本計算元素的基層服務(wù)器到互連一切的底層網(wǎng)絡(luò)(數(shù)據(jù)中心內(nèi)以及數(shù)據(jù)中心之間的互連)。

這種情況提出了一個問題，為什么是40G以太網(wǎng)在推動現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心的更新周期，而不是100G以太網(wǎng)?這是一個很容易回答的問題—成本。40G以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建在已有技術(shù)上，使其能夠更好地解決數(shù)據(jù)中心的經(jīng)濟。更高的成本效益使40G以太網(wǎng)成為數(shù)據(jù)中心新興的主導(dǎo)架構(gòu)技術(shù)。

盡管如此，100G以太網(wǎng)正在“醞釀”中，在未來，100G以太網(wǎng)將幫助我們更好地解決數(shù)據(jù)中心應(yīng)用程序空間。IEEE P802.3bj任務(wù)小組正在為背板和銅電纜開發(fā)100G以太網(wǎng)技術(shù)。IEEE P802.3bm任務(wù)小組正在考慮各種方法來降低100G以太網(wǎng)光學(xué)技術(shù)的成本。此外，這兩個任務(wù)小組為其各自的解決方案正在從10Gb/s轉(zhuǎn)移到25Gb/s電力信號，這種信號傳輸速度的轉(zhuǎn)變將推動整合，從而實現(xiàn)更高的端口密度以降低成本。

從40G和100G以太網(wǎng)吸取的教訓(xùn)是我們并不是為行業(yè)提供一個解決方案，而是以合適的成本提供一個解決方案。從目前的部署來看，我們可以很明顯的感覺到這一點。40G以太網(wǎng)滿足數(shù)據(jù)中心應(yīng)用的成本目標(biāo)，正在快速部署中，而100G以太網(wǎng)則滿足核心運營商空間的成本目標(biāo)，在那里得到快速部署。

此外，開發(fā)一種新的以太網(wǎng)速率以及配套技術(shù)需要一定的時間，并不能馬上實現(xiàn)。對于IEEE 400G以太網(wǎng)研究小組，我們應(yīng)該將其視為該行業(yè)邁出的積極的一步，但按照之前的經(jīng)驗，最初的新以太網(wǎng)速度IEEE項目通常會有后繼項目來為該新速度引入新的物理層規(guī)范。例如，在40G以太網(wǎng)和100G以太網(wǎng)的開發(fā)過程中，很大一部分重點放在開發(fā)能夠適應(yīng)信號技術(shù)的發(fā)展的架構(gòu)，以100G以太網(wǎng)為例子，它可以支持在10Gb/s的10信道、20Gb/s的5信道、在25Gb/s的4信道，在50Gb/s的2信道，或者在100Gb/s的單信道。而根據(jù)推測，對于400G以太網(wǎng)，開發(fā)的架構(gòu)需要能夠支持從25Gb/s的6信道，50Gb/s的8信道，100Gb/s的4信達，以及400Gb/s的單信道。因此，開發(fā)一個能夠適應(yīng)技術(shù)演進的架構(gòu)應(yīng)該考慮作為400G以太網(wǎng)的最終目標(biāo)。

IEEE 802.3 400G以太網(wǎng)研究小組的***會議在5月中旬舉行，我們尚不清楚400G以太網(wǎng)以及物理層規(guī)范的定義。而行業(yè)內(nèi)達成的公式將會推動這一努力。

從電力信號的角度來看，隨著運營速度的增加，跨銅線推動信號變得越來越具有挑戰(zhàn)性。雖然先進的調(diào)制已經(jīng)用于Base-T信號技術(shù)多年，而100GBase-KP4背板PHY的開發(fā)是***個使用除NRZ信號之外來跨銅線的技術(shù)。我們可以推測，交替調(diào)制以及前向糾錯將在未來以太網(wǎng)操作中發(fā)揮更大的作用，而再次延長了銅線的生命。

從光信號的角度來看，筆者預(yù)計會出現(xiàn)一個多模式選擇。目前，IEEE P802.3bm任務(wù)小組對跨多模光纖的20m和100m有兩個目標(biāo)。對于跨單模式光纖的更長的距離，可見度將進一步受到限制，IEEE P802.3bm任務(wù)小組目前已經(jīng)在考慮一些技術(shù)，例如基于WDM的交替調(diào)制技術(shù)和并行單模光纖。

400G以太網(wǎng)的真正關(guān)鍵因素在于其架構(gòu)，很明顯，我們將需要大量的必要的技術(shù)演進，以及達成行業(yè)共識。開發(fā)一個成功的標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵并不是對任何解決方案的規(guī)范，而是在正確的時間以合適的成本制定正確的解決方案。值得注意的是，這些不是由IEEE決定，而是由那些在IEEE參與這個過程的人來決定，非常歡迎大家參與到這個過程中，推動以太網(wǎng)的下一個革命。