Etherneti mõju võrgundusele 2020. aastal

Artikli tõlge koostati spetsiaalselt kursuse üliõpilastele "Võrguinsener". Kursusele registreerumine on nüüd avatud.

TAGASI TULEVIKU ÜKSPAARI 10MB/S ETHERNETIGA – PETER JONES, ETHERNET ALLIANCE JA CISCO

Seda võib olla raske uskuda, kuid 10 Mbps Ethernet on meie tööstuses taas muutumas väga populaarseks teemaks. Inimesed küsivad minult: "Miks me läheme tagasi 1980. aastatesse?" Sellele on lihtne vastus ja meile, kes me sel ajal selles valdkonnas töötasime, on see tuttav. Sel ajastul, enne kui Ethernet sai üldlevinud, oli võrgundus nagu metsik lääs. Igal neist olid oma protokollid, füüsilised kihid, konnektorid jne. Kuid IT on sellest ajast alates koondanud põhilised tehnoloogiad Etherneti poole, mis pakub sujuvat sidet miljarditele inimestele.

Kui ma vaatan oma kontori lakke, näen ma traadita pääsupunkte, mis ühendavad Etherneti. Näen ka indikaatoreid, temperatuuriandureid, HVAC-seadmeid, väljapääsu valgustust ja palju muud tüüpi seadmeid, mis omakorda seda ei tee. "Operational Technology" maailm näeb välja nagu IT 90ndatel, nii suure hulga füüsiliste kihtide ja protokollidega, et tundub, nagu oleks igaüks oma leiutanud (siin on seos).

Peter Jones, austatud insener, Cisco

IEEE kiitis heaks 10 Mbps Single Pair Ethernet (10SPE) 2019. aasta novembris, lisades kaks uut füüsilise kihi spetsifikatsiooni, mis toetavad andmeid ja toite üle 1000 m ühe keerdpaarpaariga vaskkaablit, samuti mitme lingi ühenduvuse kaheksa sõlmega üle 8. m kaabel. Need atribuudid muudavad selle ainulaadselt sobivaks Etherneti lubamiseks hoonetes ja tööstuslikes automatiseerimisvõrkudes. Advanced Physical Layer (APL) projekt põhineb ohtlike asukohtade rakenduste jaoks mõeldud 25SPE-l.

10SPE töötati välja hooneautomaatika ja tööstusautomaatika valdkonna kasutajate vajaduste rahuldamiseks ning Ethernetile ülemineku lihtsustamiseks ja kiirendamiseks. See muudab olemasolevate võrguprotokollide ja -teenuste kasutuselevõtu lihtsaks lahendamiseks, võimaldades OT-maailmal saada kasu 30-aastasest IT-innovatsioonist. Tööstusharul on nüüd võimalus rajada rajatiste jaoks ühtne ühine võrguinfrastruktuur.

Kuna Ethernet saab 40-aastaseks, olen kiiruse pärast põnevil olnud juba algusaegadest peale.

ETHERNET: GLOBAALNE ÜHENDUSE TEHNOLOOGIA – NATHAN TRACY, ETHERNETI ALLIANCE JA TE-ÜHENDUS

2020. aasta toob järjekordse evolutsioonilise sammu Etherneti kui ülemaailmse sidetehnoloogia kasvu ja domineerimise suunas. Sama põhitehnoloogia, mis pakkus 40 aastat tagasi kulutõhusat LAN-suhtlust kontorisektoris, leiab jätkuvalt teed uutele turgudele, kuna kõik tahavad saada kasu Etherneti pakutavatest kuludest, jõudlusest ja paindlikkusest.

Uued rakendused, mis arendavad Etherneti lahendusi 2020. aastal, hõlmavad juhtmega Etherneti võrke elamutes ja tarbesõidukites kiirusega üle 10 Gbps, samuti optiliste Etherneti võrkude arendamist transporditööstuse jaoks. Enamik on autonoomsete sõidukite arengust ja nende nõuetest juba teadlikud. Kuid andurid, kaamerad ja juhtimissüsteemid, mis võimaldavad sellist inseneriimet, nõuavad sõitjate kaitsmiseks ka suure jõudlusega Etherneti võrku, mis võib pakkuda ka kõiki individuaalse kliimaseadme ja eraldi heli- ja videomeelelahutuse võrguga seotud eeliseid. Samas peab võrk tagama turvalisusega seotud liikluse eelistamise mugavuse ja meelelahutusega seotud liiklusele..

Nathan Tracey, tööstusstandardite juht, TE ühenduvus

Tööstus-, kaubandus-, auto- ja kodurakenduste puhul näeme Power over Ethernet (PoE) väljakuulutatud jõudluse laienemist, kuna uued PoE-valikud dokumenteeritakse ja tuuakse turule paljude uute rakenduste ja süsteemide jaoks – alates nutikatest hoonetest kuni lõpetades. seadmed ja asjade internet, andurid ja juhtseadmed. Tagamaks, et nendele jõudlustasemetele vastavatena turustatud PoE-tooteid on testinud sertifitseeritud kolmandate osapoolte laborid, käivitab Etherneti liit oma PoE sertifitseerimisprogrammi järgmise etapi. Veel üks uue Etherneti tehnoloogia kiire kasutuselevõtu valdkond on rakendused, mis ühendavad meie kodud ja ettevõtted põhivõrguga, töötades välja järgmise põlvkonna passiivse optilise võrgu (PON) tehnoloogia, mis tagab kogu võrkudes 50 Gbps kiiruse. ulatudes vähemalt 50 km kaugusele.

Turule tulevad ka uued suuremad Etherneti andmeedastuskiirused, et rahuldada pilvevõrkude kaudu juurdepääsetavate uute videomahukate rakenduste vajadusi. Andmeedastuskiiruste (nt 100 Gbps, 200 Gbps ja 400 Gbps) sobitamiseks töötavad tehnoloogid välja uusi materjale ja uusi arhitektuure, mis võimaldavad neil kiirustel ületada seda, mis varem polnud võimalik. Kasutades võimsaid modelleerimistööriistu ja tuginedes varasematele kogemustele, kuid uute materjalidega näeme Etherneti seadmeid, optilisi mooduleid, pistikuid ja kaableid, mis võimaldavad hüperskaala või pilvandmekeskuste operaatoritel jõuda uuele jõudluse tasemele ja pakkuda uusi teenuseid.

Tõepoolest, 2020. aasta pole mitte ainult aasta, mil IEEE 802.3 saab 40-aastaseks, vaid ka järgmise põlvkonna Etherneti rakenduste, jõudluse ja andmeedastuskiiruste jätkuva laienemise ja kasvu aasta.

ETHERNET JÄTKAB LAIENEMIST UUTELE TURGUDEL – JIM THEODORAS, ETHERNET ALLIANCE JA HG GENUINE USA

2020. aastal jätkab Ethernet laienemist uutele turgudele ja rakendustele. Ethernet asendab järk-järgult paljusid alternatiivseid spetsialiseeritud protokolle tänu oma paljudele eelistele ja säästude ulatusele. Ja kuna ribalaiuse nõuded kasvavad plahvatuslikult, ei pidanud Ethernet mitte ainult kiiremaks muutuma, vaid liikuma ka keerukamate modulatsioonivormingute ja suurema paralleelsuse poole. Bitide sekundis asemel räägime nüüd edastuskiirusest; jadakanalid on nüüd N-jadakanalid, millel on joonduse tagamiseks sisseehitatud kaadrimarkerid. Kui me astume tagasi ja vaatame suurt pilti, siis Ethernet on arenenud punkt-punkti sidelingist kõikjal hajutatud arvutivõrkude aluseks..

Jim Theodoras, HG Genuine USA teadus- ja arendustegevuse asepresident

Täpsemalt, 2020. aasta on Etherneti jaoks järjekordne verstapost 112 Gbps tootesarja kasutuselevõtuga. Kuigi 100 gigabitine Ethernet ei ole uus asi, teeb selle kiiruse saavutamine jadaliendil kättesaadavaks mitte ainult kolmanda põlvkonna kuluoptimeeritud 100 Gigabit Etherneti tooted, vaid võimaldab ka teise põlvkonna 400 Gigabit Etherneti ja esimest 800 gigabitit sekundis. Etherneti ökosüsteemis peab kõik hüppama edasi, et töötada kiiremini, laiemalt ja keerukamates modulatsioonivormingutes. 400x8Gbaud PAM28 baasil põhinevate 4-gigabitiste klientide optiliste transiiverite esimene põlvkond hakkab tarnima. Samal ajal demonstreeritakse esimesi 800 Gigabit/s kliente 8x100 Gigabit Ethernet ja 2x400 Gigabit Ethernet. Odavamate jadalinkide lubadus 400G-ZR näol on lõpuks teoks saamas.

Kuna enamik optilisi transiivereid ja aktiivseid optilisi kaableid tarbitakse kohtvõrkudes, on mõttekas minimeerida üldkulusid ja ühendada optika otse nende kiudude sees olevate räni IC-dega. Ühispakendatud optika pole kaugeltki tootmiseks valmis, kuid 2020. aastaks toimub kulisside taga kriitiline töö, kuna Etherneti tööstus nihutab oma tehnilisi lihaseid ja arendusrahasid optilise side integreerimiseks otse ränivormingusse.

ETHERNETI ÖKOSÜSTEEMI JA Cloudi masinõpe – ROB STONE, ETHERNETI ALLIANCE JA BROADCOM

Globaalse võrgu läbilaskevõime kasvu kõigis sektorites on traditsiooniliselt tinginud kaks peamist tegurit; kasutajate lisamine ja uute rakenduste lisamine. Kuigi kasutajate arv kasvab jätkuvalt, jäävad seda väiksemaks ribalaiuse nõuded, mis tulenevad uutest rakendustest, mis nõuavad lõpuks nõudluse rahuldamiseks uute võrgutehnoloogiate kasutamist. Üks selline rakendusklass, mis viimastel aastatel eksponentsiaalset kasvu juhib, on tehisintellekt ja masinõpe (ML), eriti konvolutsioonilised sügavad närvivõrgud.

ML-süsteemi juurutamine hõlmab kahte faasi. Esiteks tuleb närvivõrgu mudeleid treenida, kasutades koolitusandmekogumeid. Kui koolitatud mudelid on leitud olevat piisavalt täpsed, edastatakse need järeldusmootoritele, kus lõpprakendused saavad kasutada koolitatud mudelit väliste andmete või päringute klassifikatsiooni alusel tulemuste ennustamiseks (või "tuletamiseks")..

Rob Stone, Broadcomi austatud insener

ML-i treeningprotsessi kiirendamiseks kasutatakse paralleelseerimist, mis hõlmab mitut eraldi treeningsõlme. Selle tulemuseks on ranged võrgunõuded koolitusandmete jaotamiseks sõlmede vahel, samuti järgneva koolitusprotsessi ajal, kuna sõlmede vahel vahetatakse parameetreid mudeli täpsuse parandamiseks. Järelduste tegemisel rõhutab lõpprakendus tulemuse kiiret tagastamist, et minimeerida lõppkasutajale nähtavat latentsust, mistõttu on madal latentsus kriitilise tähtsusega. Nendel põhjustel on kõik suuremad hüperskaala operaatorid nüüd kasutusele võtnud oma ML-i riistvara ja mõned pakuvad pilve-ML-i teenusena lõppkasutaja rakendustele. Konkurents erinevate ML-i pilveteenuste vahel sunnib operaatoreid jätkuvalt investeerima võrguinfrastruktuuri uuendustesse, et säilitada konkurentsivõimet, mis omakorda sunnib Etherneti kogukonda reageerima tehnoloogiatele, mis toetavad suurenenud ribalaiuse nõudeid, pakkudes väljakutseid vastuvõetava võimsuse ja kuluprofiili säilitamiseks.

Need sisemised ML-süsteemid on aga kasutud, välja arvatud juhul, kui sisendandmeid saab koguda ja prognooside tegemiseks järeldusmootoritele saata. Sellised seadmed nagu autonoomsed sõidukid, tööstuslik asjade internet ja targad kodud, kontorid ja linnad kasutavad mitmesuguseid ühenduvustehnoloogiaid, juhtmevaba (personaalvõrgud ja kohtvõrgud või WiFi), juhtmega, sealhulgas Power over Etherneti tehnoloogiaid, ja mobiilsidevõrke. (LTE ja 5G). Kõik need tehnoloogiad kasutavad Etherneti ökosüsteemi, et luua kulutõhusaid ja väga koostalitlusvõimelisi lahendusi.

Nathan Tracy töötab praegu Etherneti liidu direktorite nõukogus ja on organisatsioonis aktiivselt osalenud viimased mitu aastat. Ta on tehnoloog süsteemiarhitektuuri meeskonnas ja TE Connectivity'i andme- ja seadmete äriüksuse tööstusstandardite juht, vastutades standardite väljatöötamise ja võtmeklientidega uute süsteemiarhitektuuride loomisel. Nathan on ka mitmete tööstusühenduste aktiivne liige, tegutsedes praegu OIF-i presidendi ja juhatuse liikmena ning osaledes regulaarselt IEEE 802.3 ja COBO standardites ning panustades nendesse.

Jim Theodoras on Etherneti direktorite nõukogu liige ning HG Genuine USA teadus- ja arendustegevuse asepresident. Ta on kogenud optilise side professionaal, kellel on tõestatud kogemused uute tuluvoogude loomisel loovuse, turuanalüüsi, klientide kaasamise, funktsionaalse meeskonnatöö ja toe kombinatsiooni kaudu. Tal on üle 30-aastane kogemus elektroonika- ja optikatööstuses, mis hõlmab väga erinevaid teemasid. Jim on Etherneti liidu endine president ja IEEE Communications Magazine'i endine optilise side toimetaja. Tal on 20 telekommunikatsioonivaldkonna patenti ja ta on sageli kaastööline valdkonna väljaannetes.

Rob Stone, Etherneti liidu direktorite nõukogu, on Broadcomi Switch Architecture meeskonna silmapaistev insener, kes on spetsialiseerunud andmekeskuste ühendustele, protokollidele ja pordi kujundamisele. Ta on aktiivne osaleja mitmetes tööstusorganisatsioonides, sealhulgas IEEE 802.3, COBO ja teistes MSA moodulites, ning on olnud MSA RCx ja 25G Etherneti tehnilise töörühma esimees. Robil on üle 18-aastane kogemus kommunikatsioonitehnoloogia turule toomisel. Ta on töötanud tehnilistel ja juhtivatel ametikohtadel ettevõtetes Intel, Infinera, Emcore, Skorpios ja Bandwidth 9.

Peter Jones on Etherneti liidu direktorite nõukogu esimees ja Cisco Enterprise Hardware grupi austatud insener. Ta töötab uute tehnoloogiate ja süsteemiarhitektuuridega Cisco kommutatsiooni-, marsruutimis- ja traadita toodete jaoks, samuti Cisco IoT Networking toodetega. Ta oli võtmetegelane Catalyst 3850, Catalyst 3650 ja Catalyst 9000 seeriate lülitite väljatöötamisel. Lisaks Ethernet Alliance'i esimehe rollile juhib Peter ka Ethernet Alliance'i ühepaari Etherneti alamkomiteed, osaleb IEEE 802.3, ja juhib NBASE-T alliansi.

Väljakujunenud traditsiooni kohaselt ootame teie kommentaare ja kutsume kõiki üles tasuta veebiseminar, mille raames käsitleme VRRP/HSRP protokollide toimimist. Analüüsime juhtumeid, mil on vaja kasutada üleliigseid lüüsiprotokolle, samuti uurime protokollide erinevusi ning võrdleme HSRP/VRRP toimimist GLBP-ga.

Allikas: www.habr.com