25G與100G網絡是什麼？

25GbE與100GbE是現代數據中心的主流高速網絡標準，分別對應伺服器接入層與核心互聯層的頻寬需求。本頁講解各速率標準的接口規格、IEEE標準編號、Spine-Leaf架構原理，以及從10G環境遷移的實務路徑。

高速乙太網標準對照

速率IEEE標準接口通道結構主要用途
10GbE802.3aeSFP+1×10G伺服器接入、ToR上行
25GbE802.3bySFP281×25G現代伺服器接入主流
40GbE802.3baQSFP+4×10G舊式核心互聯、ToR上行
100GbE802.3baQSFP284×25G 或 2×50GSpine層互聯、核心交換
400GbE802.3bsQSFP-DD / OSFP8×50G超大規模數據中心核心

25GbE是目前新建數據中心伺服器接入的首選標準，其單通道速率是10GbE的2.5倍，而接口物理尺寸與SFP+相近，交換機端口密度不受影響。100GbE則廣泛用於Spine層交換機之間的互聯，以及ToR（Top-of-Rack）交換機的上行鏈路。

Spine-Leaf架構原理

Spine-Leaf是數據中心網絡的標準兩層架構，取代傳統三層（核心-匯聚-接入）設計。其核心特點是：每台Leaf交換機均與所有Spine交換機相連，任意兩台伺服器之間的路徑跳數固定為兩跳（Leaf→Spine→Leaf），延遲可預測，且橫向擴展只需增加Leaf節點。

Leaf層

直接連接伺服器、儲存設備及其他終端設備。每台Leaf以25G或100G上行鏈路連接所有Spine，通常採用25G下行（連伺服器）+ 100G上行（連Spine）的組合。

Spine層

負責Leaf之間的流量轉發，不直接連接終端設備。Spine之間通常不互聯，以避免環路。Spine交換機一般採用100G或400G高密度端口。

Breakout線纜

把一個100G QSFP28端口拆分為4個25G SFP28端口，或把40G QSFP+拆分為4個10G SFP+，大幅提升端口密度，降低每端口成本，是Spine-Leaf部署的常用技術。

從10G遷移至25G/100G的步驟

  1. 評估現有佈線——確認機房光纖類型（OM3/OM4多模或單模），25G短距離傳輸可沿用OM3/OM4，無需重新佈線。
  2. 更換ToR交換機——選購支援25G下行及100G上行的ToR交換機，確認支援Breakout功能。
  3. 更換伺服器網卡——將伺服器NIC更換為25GbE型號，確認作業系統驅動支援。
  4. 更換光纖模組或DAC線——SFP+模組不可直接用於SFP28端口，需更換對應規格的SFP28模組或25G DAC直連線。
  5. 升級Spine層——將Spine交換機升級至100G或400G，並以Breakout線纜連接Leaf上行端口。

權威資料依據

本文核對資料：IEEE 802.3by；IEEE 802.3bm。

常見問題

25GbE與10GbE有什麼分別？
25GbE（IEEE 802.3by）採用SFP28接口，單通道速率為25Gbps，是10GbE的2.5倍。25GbE使用與SFP+相同的物理尺寸，但電氣規格不同，不可直接互換。25GbE是現代數據中心伺服器接入的主流標準，成本效益優於40GbE。
40GbE與100GbE分別用什麼接口？
40GbE（IEEE 802.3ba）採用QSFP+接口，以4條10G通道並行傳輸，合計40Gbps。100GbE（IEEE 802.3ba）採用QSFP28接口，以4條25G通道或2條50G通道並行傳輸，合計100Gbps。兩者均使用QSFP外形，但電氣規格不同。
什麼是Breakout線纜？
Breakout線纜是把一條高速接口拆分為多條低速接口的線纜，例如把一個100G QSFP28接口拆分為4個25G SFP28接口，或把一個40G QSFP+接口拆分為4個10G SFP+接口。Breakout線纜可大幅提升交換機端口密度，降低每端口成本。
什麼是Spine-Leaf架構？
Spine-Leaf是數據中心常用的兩層網絡架構。Leaf層交換機直接連接伺服器，Spine層交換機負責Leaf之間的互聯，每台Leaf均與所有Spine相連，確保任意兩台伺服器之間的跳數固定為兩跳，延遲可預測，易於橫向擴展。
從10G升級到25G需要更換哪些設備？
從10G升級到25G需要更換：支援25GbE的網絡交換機、伺服器網卡（NIC）更換為25GbE型號、光纖模組更換為SFP28規格。若使用DAC直連線，亦需更換為25G DAC。現有光纖佈線（OM3/OM4多模或單模）通常可繼續使用，無需重新佈線。

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