|
随着高清视频流、社交媒体等带宽需求大的服务兴起，数据中心对带宽需求剧增，推动了 400GE 等高速以太网标准的发展，如 IEEE 802.3bs 和 IEEE 802.3cd 。400GE 采用PAM4线路编码，并搭配“KP” RS-FEC纠错技术，同时有多种新的收发器和连接器。测试 400GE 网络设备面临诸多挑战，Teledyne LeCroy Xena 的Z400q Thor测试模块能支持多种速率测试，配合 XenaManager 等软件及多种自动化工具，可进行全面测试。  400GE 发展背景：高清视频流、社交媒体、电商等云服务的普及，以及 5G 网络的出现，使数据中心对带宽需求不断增加。IEEE 802.3 CFI 预测 2020 年数据中心部分设备带宽将达 400Gbps ，Cisco VNI 预计 2017 - 2022 年全球 IP 流量年复合增长率达 26%。  400GE 标准 IEEE 802.3bs：2017 年 12 月获批，支持 200Gbps 和 400Gbps MAC 数据速率，规定了不同距离光纤的物理层规范，部分使用 50Gbps PAM4 车道。 IEEE 802.3cd：2018 年 12 月获批，聚焦 50GE、100GE 和 200GE，支持多种速率的 PHY 定义，还定义了铜缆和印刷电路板背板的操作。 其他标准：IEEE 802.3cn 定义 200Gbps 和 400Gbps 下 40km 传输，IEEE 802.3cw 定义 400Gbps 下 80km 传输，以太网联盟完成 400G 铜缆操作标准化。  400GE 技术要点 PAM4 线路编码：与 NRZ 相比，PAM4 用 4 个信号电平在一个符号中编码 2 比特，在相同带宽下实现更高速率，但信号电平低，信噪比降低，需 FEC 补偿。  Forward Error Correction - FEC：“KP” RS - FEC 用于 PAM4 线路编码，将数据分成 5140 位组，添加 300 位奇偶校验，能纠正 15 个符号错误，增加了车道速度开销和接收延迟。 Auto negotiation and Link Training：IEEE 为基于 PAM4 的 200GE、100GE 和 50GE 电气接口定义了自动协商，速度可自动协商。链路训练用于调整 Tx 均衡器，改善信号传输。 400G、200G 和其他新收发器：新速率需要新收发器，如用于 400G 的 OSFP、QSFP - DD，用于 200G 的 QSFP56，用于新 50GE 的 SFP56 等，各有特点和应用场景。  CS 连接器：相比 LC 连接器，CS 连接器可使前板密度翻倍，适用于特定应用场景。  400GE 测试挑战与方案 测试挑战：400GE 设备测试面临新技术（50G PAM4 信令、RS - FEC）、多速率（400G 到 10GE）及支持多种接口和速率的挑战。 测试方案： Benchmark 和 Performance Test Suites：依据 RFC 2544 和 RFC 2889 等进行测试，包括吞吐量、延迟、帧丢失等指标。 Flexible Test Traffic Configuration：可自定义流量组合，更真实测试设备性能。  Xena 的 400G 测试解决方案：Z400q Thor 模块支持 7 种以太网速率测试，可安装在特定测试机箱中。配合 XenaManager 等软件，能进行 2 - 3 层测试，支持多种测试类型和协议。 测试自动化：Xena 提供 XOA 开源框架、命令行界面（CLI）、REST API 和 XenaManager Scheduler 等工具实现测试自动化。 总结：通信服务发展促使数据中心对更高带宽的需求持续增长，IEEE 制定相关标准支持更高数据速率。Teledyne LeCroy Xena 的测试方案为 400GE 及相关速率设备的测试提供了全面支持。 |
|
|
