400G以太网的现状和未来趋势是什么？

根据领先的云服务提供商 (CSP) 和各种网络预测报告，400G 以太网将成为 2020 年以来的领先技术。IDC（国际数据公司）和 Cignal Ai 也证明了类似的情况。简而言之，400G 以太网将以比 100G 取代以前的以太网更快的方式取代 100G 和 200G 部署。

400G 以太网的兴起

影响400G发展的因素主要是应用驱动和技术驱动。应用驱动包括5G高速传输、数据中心市场需求、云计算、高清视频传输等。技术驱动因素包括市场技术的发展和产品标准化。

应用驱动因素

• 5G 加速 400G 以太网：思科的一项分析指出，5G 技术需要边缘计算架构，使云资源（计算、存储和网络）更接近应用程序、设备和用户。同时，边缘计算需要更多的带宽，支持更多的网络设备，以及更高的安全性来保护和管理数据。例如，4G 无线电系统在一平方公里内最多只能支持 2,000 个有源设备，而 5G 可以在同一范围内支持多达 100,000 个有源设备。随着 400G 技术提供更多带宽，5G 可以支持更多设备和应用程序。

技术驱动因素

400G 技术最初被称为 IEEE 802.3bs，于 2017 年 12 月正式获得批准。它规范了包括前向纠错 (FEC) 在内的新标准，以提高错误性能。遵循这些标准，早期的400G网元已成功完成试验和初始部署。目前已有部分品牌400G交换机投入使用，如Cisco 400G Nexus、Arista 400G 7060X4系列、Mellanox Spectrum-2、FS 400G交换机等。400G连接方案也百花齐放，如400G DAC、400G收发器（400G QSFP） -DD收发器、400G OSFP收发器、400G CFP8收发器等），其中400G QSFP-DD因其高密度和低功耗而成为领先的外形尺寸。随着400G以太网的标准化、商用化和规模化进程加快，很快400G产品体系将逐步完善，更多的400G产品将陆续出现。

400G以太网的影响

400G 光学促进 25G 和 100G 市场，同时减少 200G 市场份额

相较于10G以太网，25G以太网在整个光传输行业的普及度更高，因为每通道25Gbps和50Gbps技术为现有的100G（4x 25Gbps）、即将到来的400G（8x 50Gbps）以及未来的800G网络提供了基础标准。因此，400G以太网的快速发展将在一定程度上反过来推动25G和100G市场的发展。同样，400G应用的快速出现也暗示着200G只是昙花一现。

400G技术有望降低整体网络运维成本

• 对于接入、城域、数据中心互联场景，传输距离短，带宽要求高，光纤资源相对稀缺。单载波400G技术能够以最简单的配置提供最大的传输带宽和最高的频谱效率，有效降低传输成本。
• 在骨干网和一些较为复杂的城域网中，传输距离较长，网络节点较多，对传输性能的要求更为严格。在这种情况下，双载波技术（2x 200G）和优化算法可以协同工作以压缩信道间隔。不仅可以提升30%的频谱效率（接近单载波400G技术水平），还可以将400G以太网的传输距离延伸至数千公里，帮助运营商以最少的带宽资源快速部署400G骨干网.
• 400G方案还可以将单纤容量提升40%，功耗降低40%，从而大幅提升网络性能，降低网络运维成本。

400G 以太网供应商和用户的机会

许多供应商大肆宣传他们的 400G 产品以抢占先机。实际上，真正具备供货能力的厂商寥寥无几，所供货的400G产品质量大多无法保证。厂商要在激烈的市场竞争中取胜，更要注重提高产品质量和强大的供货能力。而这对于用户来说无疑是有利的，他们可以用相对较低的价格获得更好的产品和服务。

400G 光纤对布线和连接的影响

在多模安装基础上，100G 和 400G 模块最大的区别在于光纤总数的增加。对于单模传输系统，部署在100G的双工LC和基于MPO的架构大部分应该服务于400G。对于并行或多光纤传输，像 400GBASE-SR4.2 这样的收发器在四个波长上以短波分复用 (SWDM) 运行，通过 OM5 光纤提供比 OM4 或 OM3 更长的距离。而 OM5 宽带多模光纤 (WBMMF) 将允许使用 SWDM 技术在一根光纤上传输多个信号（波长）。这表明 OM5 光纤和 SWDM 技术将继续为 400G 以太网提供改进的支持。