Уплыў Ethernet на сеткавыя тэхналогіі ў 2020 годзе

Пераклад артыкула падрыхтаваны спецыяльна для студэнтаў курса "Сеткавы інжынер". Набор на курс ужо адчынены.

НАЗАД У БУДУЧЫНЯ З АДНАПАРНЫМ ETHERNET 10 МБ/С — ПІТЭР ДЖОНС, ETHERNET ALLIANCE І CISCO

У гэта цяжка паверыць, але Ethernet 10 Мбіт/з зноў становіцца вельмі папулярнай тэмай у нашай галіне. Мяне пытаюцца: "Чаму мы вяртаемся ў 1980-я гады?". Існуе просты адказ, і для тых з нас, хто працаваў у галіны ў той час, ён добра знаёмы. У тую эпоху, да таго як Ethernet стаў паўсюдным, сеткі былі падобныя на дзікі захад. У кожнай былі свае пратаколы, фізічныя ўзроўні, канектары і т. д. Аднак з тых часоў IT засяродзіла базавы набор тэхналогій у напрамку Ethernet, які забяспечвае бесперабойную сувязь для мільярдаў людзей.

Калі я пагляджу на столь у маім офісе, то ўбачу кропкі бесправаднога доступу, якія падключаюцца да Ethernet. Я таксама ўбачу індыкатары, датчыкі тэмпературы, прылады HVAC, выходнае асвятленне і многія іншыя тыпы прылад, якія ў сваю чаргу гэтага не робяць. Свет "Аперацыйных тэхналогій" выглядае як IT у 90-х гадах, з такім шырокім дыяпазонам фізічных узроўняў і пратаколаў, што здаецца быццам кожны вынайшаў свой уласны (вось і сувязь).

Пітэр Джонс, Заслужаны Інжынер, Cisco

Аднапарная сетка Ethernet 10 Мбіт / с (10SPE) была адобрана IEEE ў лістападзе 2019 года, дадаўшы дзве новыя спецыфікацыі фізічнага ўзроўню для падтрымкі дадзеных і харчавання на 1000 м меднага кабеля з адной вітай парай, а таксама шматканальнага падлучэння з 8 вузламі на 25 м кабеля . Гэтыя атрыбуты робяць яго ўнікальна прыдатным для ўключэння Ethernet у межах будынкаў і сетак прамысловай аўтаматызацыі. Праект Advanced Physical Layer (APL) заснаваны на 10SPE для працы ў небяспечных зонах.

10SPE быў распрацаваны для задавальнення запатрабаванняў карыстальнікаў у галіне аўтаматызацыі будынкаў і прамысловасці і спрашчэння і паскарэння пераходу на Ethernet. Гэта робіць прыняцце існуючых сеткавых пратаколаў і сэрвісаў лёгка развязальнай праблемай, дазваляючы свету OT атрымаць доступ да пераваг 30 гадоў інавацый у галіне IT. Цяпер у галіны ёсць магчымасць будаваць адзіную агульную сеткавую інфраструктуру для аб'ектаў.

У год, калі Ethernet выконваецца 40 гадоў, я з першых дзён натхнёны хуткасцю.

ETHERNET: ТЭХНАЛОГІЯ ГЛАБАЛЬНАГА ЗЛУЧЭННЯ — НАТАН ТРЭЙСІ, ETHERNET ALLIANCE І TE CONNECTIVITY

2020 прынясе яшчэ адзін эвалюцыйны крок у росце і дамінаванні Ethernet як глабальнай тэхналогіі сувязі. Тая ж базавая тэхналогія, якая забяспечвала эканамічна эфектыўную сувязь па лакальнай сетцы ў офісным сектары 40 гадоў таму, працягвае знаходзіць прымяненне на новых рынках, паколькі кожны хоча атрымаць выгаду ад кошту, прадукцыйнасці і гнуткасці, якія прапануе Ethernet.

Новыя прыкладанні, якія будуць развіваць рашэнні Ethernet у 2020 годзе, уключаюць правадныя сеткі Ethernet у прыватных і камерцыйных аўтамабілях з хуткасцю больш за 10 Гбіт / с, а таксама распрацоўку аптычных сетак Ethernet для транспартнай прамысловасці. Большасці ўжо вядома аб развіцці аўтаномных транспартных сродкаў і іх патрабаваннях. Аднак датчыкам, камерам і сістэмам кіравання, якія забяспечаць такі цуд інжынернай думкі, таксама запатрабуецца высокапрадукцыйная сетка Ethernet для абароны пасажыраў, якая таксама можа падаць усе сеткавыя перавагамі індывідуальнага клімат-кантролю і асобных аўдыё-і відэа-забавак. У той жа час сетка павінна забяспечваць прыярытэтацыю трафіку, звязанага з бяспекай, над трафікам, звязаным з камфортам і забаўкамі..

Натан Трэйсі, Кіраўнік, Галіновыя стандарты, TE Connectivity

Для прамысловых, камерцыйных, аўтамабільных і хатніх прыкладанняў мы ўбачым пашырэнне названай прадукцыйнасці Power over Ethernet (PoE), паколькі новыя варыянты PoE задакументаваны і выведзены на рынак для шырокага спектру новых прыкладанняў і сістэм - ад інтэлектуальных будынкаў да бытавой тэхнікі і інтэрнэту рэчаў, датчыкаў і элементаў кіравання. Каб гарантаваць, што прадукты PoE, якія прадаюцца як адпаведныя гэтым узроўням прадукцыйнасці, былі правераны сертыфікаванымі іншымі лабараторыямі, Ethernet Alliance разгорне наступную фазу праграмы сертыфікацыі PoE. Яшчэ адна вобласць хуткага ўкаранення новай тэхналогіі Ethernet – гэта прыкладанні, якія забяспечваюць магчымасць падключэння нашых дамоў і прадпрыемстваў да базавай сеткі з дапамогай распрацоўкі тэхналогіі пасіўнай аптычнай сеткі (Passive Optical Network – PON) наступнага пакалення, якая забяспечыць сукупныя хуткасці ўзроўню 50 Гбіт / с па сетках, якія дасягаюць мінімум 50 км.

Таксама будуць паступаць на рынак новыя больш высокія хуткасці перадачы дадзеных Ethernet для задавальнення запатрабаванняў новых прыкладанняў з інтэнсіўным выкарыстаннем відэа, даступных праз "хмарныя" сеткі. Каб адпавядаць хуткасцям перадачы дадзеных, такім як 100 Гбіт/з, 200 Гбіт/з і 400 Гбіт/з, тэхнолагі распрацоўваюць новыя матэрыялы і новыя архітэктуры, якія дазволяць гэтым хуткасцям пераадольваць тое, што было немагчыма ў мінулым. Выкарыстоўваючы магутныя інструменты мадэлявання і абапіраючыся на мінулы вопыт, але з новымі матэрыяламі, мы ўбачым абсталяванне Ethernet, аптычныя модулі, раздымы і кабелі, якія дазваляюць аператарам цэнтраў апрацоўкі дадзеных у гіпермаштабаванні або «воблаку» падвышаць маштабаванне да новых узроўняў прадукцыйнасці і прадастаўляць новыя паслугі.

Сапраўды, 2020 год будзе не толькі годам, калі IEEE 802.3 выканаецца 40 гадоў, але і годам сталага пашырэння і росты прыкладанняў Ethernet, прадукцыйнасці і хуткасцяў перадачы дадзеных наступнага пакалення.

ПРАЦЯГВАЕЦЦА РАСШЫРЭННЕ ETHERNET НА НОВЫЯ РЫНКІ — ДЖЫМ ТЭАДАРАС, ETHERNET ALLIANCE І HG GENUINE USA

У 2020 годзе Ethernet працягне экспансію на новыя рынкі і прыкладанні. Ethernet паступова выцясняе многія альтэрнатыўныя спецыялізаваныя пратаколы з-за яго шматлікіх пераваг і маштабу эканоміі. А бо патрабаванні да прапускной здольнасці працягваюць расці ў геаметрычнай прагрэсіі, Ethernet павінен быў не толькі стаць хутчэй, але і перайсці да больш складаных фарматаў мадуляцыі і большай паралелізацыі. Замест бітаў у секунду мы зараз гаворым аб хуткасці ў бодах; паслядоўныя каналы зараз з'яўляюцца N-паслядоўнымі каналамі са ўбудаванымі маркерамі кадраў, каб забяспечыць выраўноўванне. Калі мы вернемся назад і паглядзім на агульную карціну, Ethernet ператварыўся з двухкропкавага канала сувязі ў аснову размеркаваных вылічальных сетак паўсюль..

Джым Тэадарас, Віцэ-прэзідэнт па Даследаванні і Распрацоўцы HG Genuine ЗША

Больш дэталёва, 2020 стане яшчэ адной вяхой для Ethernet са з'яўленнем 112 Гбіт / с лінейкай прадуктаў. Нягледзячы на ​​тое, што 100 Gigabit Ethernet не новыя, дасягненне гэтай хуткасці ў паслядоўных каналах не толькі робіць даступным трэцяе пакаленне аптымізаваных па кошце прадуктаў 100 Gigabit Ethernet, але таксама забяспечвае другое пакаленне 400 Gigabit Ethernet і першае 800 Gigabit у секунду. У экасістэме Ethernet усё павінна будзе зрабіць скачок наперад, каб працаваць хутчэй, шырэй і ў больш складаным фармаце мадуляцыі. Пачне пастаўкі першае пакаленне 400-гігабітных кліенцкіх аптычных трансівераў на аснове 8×28Gbaud PAM4. У той жа час, першыя 800 Gigabit/s кліенты будуць прадэманстраваны ў 8×100 Gigabit Ethernet і 2×400 Gigabit Ethernet. Абяцанне таннейшых паслядоўных ліній сувязі ў форме 400G-ZR нарэшце павінна быць рэалізавана.

Паколькі вялікая частка аптычных трансівераў і актыўных аптычных кабеляў спажываецца ў лакальных вылічальных сетках, мае сэнс толькі мінімізаваць накладныя выдаткі і напроста падлучаць оптыку да крамянёвых IC усярэдзіне гэтых валокнаў. Сумесна спакаваная оптыка далёкая ад гатоўнасці да вытворчасці, але да 2020 года вельмі важная праца будзе выконвацца за кулісамі, паколькі індустрыя Ethernet ссоўвае сваю тэхнічную моц, а таксама сродкі на распрацоўку ў напрамку інтэграцыі аптычных камунікацый непасрэдна на крамянёвую матрыцу.

ЭКАСІСТЭМА ETHERNET І ВОБЛАЧНАЕ МАШЫНАЕ НАВУЧАННЕ — РОБ СТОУН, ETHERNET ALLIANCE І BROADCOM

Рост прапускной здольнасці глабальнай сеткі ва ўсіх сектарах традыцыйна абумоўлены двума асноўнымі фактарамі; даданне карыстальнікаў і даданне новых прыкладанняў. Нягледзячы на ​​тое, што колькасць карыстачоў працягвае расці, ён засланяецца патрабаваннямі да прапускной здольнасці, абумоўленымі новымі прыкладаннямі, якія ў канчатковым выніку патрабуюць выкарыстанні новых сеткавых тэхналогій для задавальнення попыту. Адным з такіх класаў прыкладанняў, які стымулюе экспанентны рост у апошнія гады, з'яўляецца штучны інтэлект і машыннае навучанне (ML), у прыватнасці скруткавыя глыбокія нейронавыя сеткі.

Разгортванне сістэмы ML уключае два этапы. Па-першае, мадэлі нейронавай сеткі неабходна навучаць з выкарыстаннем навучалых набораў дадзеных. Як толькі навучаныя мадэлі прызнаныя досыць дакладнымі, яны перадаюцца ў механізмы вываду, дзе канчатковыя прыкладанні могуць выкарыстоўваць навучаную мадэль для прагназавання (або "вывядзення") вынікаў пры ўмове класіфікацыі знешніх дадзеных або запытаў..

Роб Стоўн, Заслужаны Інжынер, Broadcom

Каб паскорыць працэс навучання ML, выкарыстоўваецца распаралельванне з удзелам некалькіх асобных вузлоў навучання. Гэта прыводзіць да цвёрдых патрабаванняў да сеткі для размеркавання навучальных дадзеных паміж вузламі, а таксама падчас наступнага навучальнага працэсу, паколькі параметры абменьваюцца паміж вузламі для падвышэння дакладнасці мадэлі. Падчас вываду канчатковае дадатак падкрэслівае хуткі вяртанне выніку, каб мінімізаваць затрымку, бачную для канчатковага карыстальніка, і таму нізкая затрымка з'яўляецца крытычнай. Па гэтых прычынах усе буйныя аператары гіпермаштабавання зараз разгарнулі ўласнае апаратнае забеспячэнне ML, а некаторыя прапануюць хмарны ML у якасці паслугі для прыкладанняў канчатковага карыстальніка. Канкурэнцыя паміж рознымі хмарнымі сэрвісамі ML прымушае аператараў працягваць інвеставаць у мадэрнізацыю сеткавай інфраструктуры, каб заставацца канкурэнтаздольнымі, што, у сваю чаргу, падахвочвае супольнасць Ethernet рэагаваць на тэхналогіі, якія падтрымліваюць падвышаныя патрабаванні да прапускной здольнасці, з праблемамі захавання прымальнага профіля магутнасці і кошты.

Аднак гэтыя ўнутраныя ML-сістэмы бескарысныя, калі толькі ўваходныя дадзеныя не могуць быць сабраны і адпраўлены ў механізмы лагічнай высновы для выканання прагнозаў. Такія прылады, як аўтаномныя транспартныя сродкі, прамысловыя IoT і інтэлектуальныя дамы, офісы і гарады, выкарыстоўваюць разнастайны набор тэхналогій падлучэння, бесправадной (персанальныя сеткі, а таксама лакальныя сеткі або WiFi), правадныя, уключаючы выкарыстанне тэхналогій Power over Ethernet, і сотавую сувязь ( LTE і 5G). Усе гэтыя тэхналогіі ў значнай ступені выкарыстоўваюць экасістэму Ethernet для стварэння эканамічна эфектыўных рашэнняў з шырокімі магчымасцямі ўзаемадзеяння.

Натан Трэйсі ў цяперашні час уваходзіць у раду дырэктараў Ethernet Alliance і актыўна ўдзельнічае ў працы арганізацыі на працягу апошніх некалькіх гадоў. Ён з'яўляецца тэхнолагам у групе сістэмнай архітэктуры і кіраўніком галіновых стандартаў для бізнес-падраздзялення "Дадзеныя і Прылады" у TE Connectivity, адказвае за распрацоўку стандартаў і працу з ключавымі кліентамі для стварэння новых сістэмных архітэктур. Натан таксама з'яўляецца актыўным членам некалькіх галіновых асацыяцый, у цяперашні час з'яўляючыся прэзідэнтам і членам савета дырэктараў OIF, а таксама рэгулярна наведваючы і уносячы ўклад у IEEE 802.3 і COBO.

Джым Тэадарас з'яўляецца членам савета дырэктараў Ethernet і віцэ-прэзідэнтам па даследаваннях і распрацоўкам у HG Genuine USA. Ён з'яўляецца вопытным прафесіяналам у галіне аптычнай сувязі з заслужанай гісторыяй стварэння новых крыніц даходу дзякуючы спалучэнню крэатыўнасці, аналізу рынку, узаемадзеяння з кліентамі, міжфункцыянальнай каманднай працы і суправаджэння. Ён мае больш чым 30-гадовы досвед працы ў галіны электронікі і оптыкі, які ахоплівае шырокі спектр разнастайных тэм. Джым - былы прэзідэнт Ethernet Alliance і былы рэдактар ​​па аптычных сувязях для IEEE Communications Magazine. Ён мае 20 патэнтаў у галіне тэлекамунікацый і з'яўляецца частым удзельнікам галіновых публікацый.

Роб Стоўн, рада дырэктараў Ethernet Alliance, з'яўляецца выбітным інжынерам у камандзе Broadcom па архітэктуры камутацыі, якая спецыялізуецца на міжзлучэннях цэнтраў апрацоўкі дадзеных, распрацоўцы пратаколаў і партоў. Ён з'яўляецца актыўным удзельнікам шэрагу галіновых арганізацый, у тым ліку IEEE 802.3, COBO і іншых MSA-модуляў, узначальваў MSA RCx і тэхнічную працоўную групу 25G Ethernet. Роб мае больш чым 18-гадовы досвед працы ў галіны, выводзячы камунікацыйныя тэхналогіі на рынак. Ён займаў тэхнічныя і кіраўнічыя пасады ў Intel, Infinera, Emcore, Skorpios і Bandwidth 9.

Пітэр Джонс з'яўляецца старшынёй рады дырэктараў Ethernet Alliance і заслужаным інжынерам у групе Cisco Enterprise Hardware. Ён працуе над новымі тэхналогіямі і сістэмнай архітэктурай для прадуктаў Cisco для камутацыі, маршрутызацыі і бесправадной сувязі, а таксама для прадуктаў Cisco IoT Networking. Ён быў ключавой фігурай у распрацоўцы камутатараў Catalyst 3850, Catalyst 3650 і Catalyst серыі 9000. У дадатак да сваёй ролі старшыні Альянсу Ethernet Піцер таксама ўзначальвае падкамітэт Ethernet Alliance Single Pair Ethernet, удзельнічае ў IEEE 802.3.

Па ўстоянай традыцыі чакаем вашыя каментары і запрашаем усіх жадаючых на бясплатны вэбінар, у рамках якога разгледзім працу пратаколаў VRRP/HSRP. Разбіраны выпадкі, у якіх неабходна выкарыстоўваць пратаколы залішняга шлюза, а таксама даследуем адрозненні пратаколаў і параўноўваем працу HSRP/VRRP c GLBP.

Крыніца: habr.com