تاثیر اترنت بر شبکه در سال 2020

ترجمه مقاله به طور اختصاصی برای دانشجویان دوره تهیه شده است "مهندس شبکه". ثبت نام دوره هم اکنون باز است.

بازگشت به آینده با اترنت تک جفتی 10 مگابایت بر ثانیه - پیتر جونز، اتحاد اترنت و سیسکو

شاید باورش سخت باشد، اما اترنت 10 مگابیت در ثانیه یک بار دیگر تبدیل به یک موضوع بسیار محبوب در صنعت ما شده است. مردم از من می پرسند: "چرا به دهه 1980 برمی گردیم؟" پاسخ ساده‌ای وجود دارد و برای ما که در آن زمان در این صنعت کار می‌کردیم، پاسخی آشناست. در آن دوران، قبل از اینکه اترنت همه جا حاضر شود، شبکه مانند غرب وحشی بود. هر کدام پروتکل‌ها، لایه‌های فیزیکی، اتصال‌دهنده‌ها و غیره خاص خود را داشتند. با این حال، فناوری اطلاعات از آن زمان مجموعه هسته‌ای از فناوری‌ها را به سمت اترنت متمرکز کرده است که ارتباطات یکپارچه را برای میلیاردها نفر فراهم می‌کند.

اگر به سقف دفترم نگاه کنم، نقاط دسترسی بی سیم را می بینم که به اترنت متصل می شوند. همچنین نشانگرها، سنسورهای دما، دستگاه‌های HVAC، روشنایی خروجی و بسیاری از انواع دیگر دستگاه‌ها را می‌بینم که به نوبه خود این کار را انجام نمی‌دهند. دنیای "تکنولوژی عملیاتی" شبیه فناوری اطلاعات در دهه 90 است، با طیف گسترده ای از لایه ها و پروتکل های فیزیکی که به نظر می رسد هرکسی خود را اختراع کرده است (اینجا ارتباط است).

پیتر جونز، مهندس برجسته، سیسکو

اترنت تک جفت 10 مگابیت بر ثانیه (10SPE) در نوامبر 2019 توسط IEEE تأیید شد و دو ویژگی لایه فیزیکی جدید را برای پشتیبانی از داده ها و توان بیش از 1000 متر کابل مسی تک جفت تابیده و همچنین اتصال چند پیوندی با 8 گره بیش از 25 اضافه کرد. کابل متر. . این ویژگی ها آن را برای فعال کردن اترنت در ساختمان ها و شبکه های اتوماسیون صنعتی به طور منحصر به فردی مناسب می کند. پروژه لایه فیزیکی پیشرفته (APL) بر اساس 10SPE برای کاربردهای مکان یابی خطرناک است.

10SPE برای پاسخگویی به نیازهای کاربران در زمینه اتوماسیون ساختمان و اتوماسیون صنعتی و ساده سازی و تسریع انتقال به اترنت توسعه یافته است. این امر پذیرش پروتکل‌ها و سرویس‌های شبکه موجود را به یک مشکل آسان برای حل تبدیل می‌کند و به دنیای OT اجازه می‌دهد از 30 سال نوآوری فناوری اطلاعات بهره‌مند شود. این صنعت اکنون فرصت ایجاد یک زیرساخت شبکه واحد و مشترک برای تاسیسات را دارد.

همانطور که اترنت 40 ساله می شود، من از همان روزهای اول در مورد سرعت هیجان زده بودم.

اترنت: فناوری اتصال جهانی - ناتان تریسی، اتحاد اترنت و اتصال TE

سال 2020 یک گام تکاملی دیگر در رشد و تسلط اترنت به عنوان یک فناوری ارتباطات جهانی خواهد داشت. همان فناوری اصلی که 40 سال پیش ارتباطات LAN مقرون به صرفه را در بخش اداری ارائه کرد، همچنان به بازارهای جدید راه پیدا می کند زیرا همه می خواهند از هزینه، عملکرد و انعطاف پذیری اترنت بهره مند شوند.

برنامه های کاربردی جدیدی که راه حل های اترنت را در سال 2020 توسعه خواهند داد، شامل شبکه های اترنت سیمی در وسایل نقلیه مسکونی و تجاری با سرعت بیش از 10 گیگابیت بر ثانیه و همچنین توسعه شبکه های اترنت نوری برای صنعت حمل و نقل می شود. بسیاری از آنها قبلاً از توسعه وسایل نقلیه خودران و الزامات آنها آگاه هستند. با این حال، سنسورها، دوربین‌ها و سیستم‌های کنترلی که چنین شگفت‌انگیزی مهندسی را ممکن می‌سازند، به یک شبکه اترنت با کارایی بالا نیز برای محافظت از سرنشینان نیاز دارند، که می‌تواند تمام مزایای شبکه‌ای کنترل آب و هوا و سرگرمی‌های صوتی و تصویری جداگانه را نیز فراهم کند. در عین حال، شبکه باید اطمینان حاصل کند که ترافیک مرتبط با امنیت بر ترافیک راحتی و سرگرمی اولویت دارد..

ناتان تریسی، مدیر استانداردهای صنعت، اتصال TE

برای کاربردهای صنعتی، تجاری، خودرویی و خانگی، شاهد افزایش عملکرد اعلام شده Power over Ethernet (PoE) خواهیم بود، زیرا گزینه های جدید PoE مستند شده و برای طیف گسترده ای از برنامه ها و سیستم های جدید - از ساختمان های هوشمند گرفته تا لوازم خانگی و اینترنت اشیا، حسگرها و کنترل ها. برای اطمینان از اینکه محصولات PoE که با این سطوح عملکرد به بازار عرضه می شوند توسط آزمایشگاه های شخص ثالث تایید شده آزمایش شده اند، اتحادیه اترنت مرحله بعدی برنامه صدور گواهینامه PoE خود را اجرا خواهد کرد. یکی دیگر از حوزه‌های پذیرش سریع فناوری جدید اترنت، برنامه‌های کاربردی برای اتصال خانه‌ها و مشاغل ما به شبکه اصلی از طریق توسعه نسل بعدی فناوری شبکه نوری غیرفعال (PON) است که سرعت کل 50 گیگابیت بر ثانیه را در سراسر شبکه‌ها ارائه می‌دهد. رسیدن به حداقل 50 کیلومتر.

نرخ های جدید داده اترنت بالاتر نیز به بازار خواهد آمد تا نیازهای برنامه های کاربردی جدید ویدئویی فشرده قابل دسترسی از طریق شبکه های ابری را برآورده کند. برای تطبیق سرعت های داده مانند 100 گیگابیت بر ثانیه، 200 گیگابیت بر ثانیه و 400 گیگابیت بر ثانیه، فناوران در حال توسعه مواد جدید و معماری های جدیدی هستند که به این سرعت ها اجازه می دهد تا از آنچه در گذشته امکان پذیر نبود فراتر رود. با استفاده از ابزارهای قدرتمند مدل‌سازی و استفاده از تجربیات گذشته، اما با مواد جدید، شاهد تجهیزات اترنت، ماژول‌های نوری، کانکتورها و کابل‌هایی خواهیم بود که اپراتورهای مرکز داده ابر مقیاس یا ابری را قادر می‌سازد تا به سطوح جدیدی از عملکرد ارتقا یافته و خدمات جدید ارائه دهند.

در واقع، سال 2020 نه تنها سال 802.3 ساله شدن IEEE 40، بلکه سال گسترش و رشد مداوم در نسل بعدی برنامه های اترنت، عملکرد و نرخ داده خواهد بود.

گسترش اترنت به بازارهای جدید - جیم تئودوراس، اتحاد اترنت و HG GENUINE USA ادامه خواهد یافت.

در سال 2020، اترنت به گسترش در بازارها و برنامه های جدید ادامه خواهد داد. اترنت به دلیل مزایای فراوان و مقیاس صرفه جویی که دارد به تدریج جایگزین بسیاری از پروتکل های تخصصی جایگزین می شود. و همانطور که نیازهای پهنای باند به طور تصاعدی در حال رشد هستند، اترنت نه تنها باید سریعتر می شد، بلکه باید به سمت قالب های مدولاسیون پیچیده تر و موازی سازی بیشتر حرکت می کرد. به جای بیت در ثانیه، اکنون در مورد نرخ باد صحبت می کنیم. کانال های سریال در حال حاضر کانال های N-serial با نشانگرهای فریم داخلی برای اطمینان از تراز هستند. اگر به عقب برگردیم و به تصویر بزرگ نگاه کنیم، اترنت از یک پیوند ارتباطی نقطه به نقطه به پایه شبکه های محاسباتی توزیع شده در همه جا تبدیل شده است..

جیم تئودوراس، معاون تحقیق و توسعه، HG Genuine USA

با جزئیات بیشتر، سال 2020 نقطه عطفی دیگر برای اترنت با معرفی خط تولید 112 گیگابیت بر ثانیه خواهد بود. اگرچه اترنت 100 گیگابیتی چیز جدیدی نیست، اما دستیابی به این سرعت در پیوندهای سریال نه تنها نسل سوم محصولات اترنت 100 گیگابیتی با هزینه بهینه را در دسترس قرار می دهد، بلکه نسل دوم اترنت 400 گیگابیتی و اولین 800 گیگابیت بر ثانیه را نیز فعال می کند. در اکوسیستم اترنت، همه چیز باید به جلو جهش کند تا سریع‌تر، گسترده‌تر و در قالب‌های مدولاسیون پیچیده‌تر عمل کند. اولین نسل از فرستنده های نوری مشتری 400 گیگابیتی مبتنی بر 8x28Gbaud PAM4 ارسال خواهد شد. در همان زمان، اولین کلاینت های 800 گیگابیت بر ثانیه در اترنت 8×100 گیگابیتی و اترنت 2×400 گیگابیتی نمایش داده می شود. وعده لینک های سریال ارزان تر در قالب 400G-ZR بالاخره در شرف تحقق است.

از آنجایی که اکثر فرستنده‌های نوری و کابل‌های نوری فعال در شبکه‌های محلی مصرف می‌شوند، تنها به حداقل رساندن سربار و اتصال مستقیم اپتیک به آی سی‌های سیلیکونی داخل این فیبرها منطقی است. اپتیک‌های بسته‌بندی مشترک هنوز آماده تولید نیستند، اما تا سال 2020، کارهای حیاتی در پشت صحنه اتفاق می‌افتد زیرا صنعت اترنت عضله فنی خود و همچنین بودجه توسعه را به سمت یکپارچه‌سازی ارتباطات نوری مستقیماً روی قالب سیلیکونی تغییر می‌دهد.

آموزش اکوسیستم اترنت و ماشین ابری - ROB STONE، ETHERNET ALLIANCE و BROADCOM

رشد ظرفیت شبکه جهانی در تمام بخش ها به طور سنتی توسط دو عامل اصلی هدایت می شود. اضافه کردن کاربران و افزودن برنامه های جدید. در حالی که تعداد کاربران همچنان در حال رشد است، به دلیل تقاضای پهنای باند ناشی از برنامه‌های کاربردی جدید که در نهایت نیاز به استفاده از فناوری‌های شبکه جدید برای برآورده کردن تقاضا دارند، کمتر می‌شود. یکی از این دسته از کاربردها که در سال‌های اخیر باعث رشد تصاعدی شده است، هوش مصنوعی و یادگیری ماشین (ML)، به‌ویژه شبکه‌های عصبی عمیق کانولوشنال است.

استقرار یک سیستم ML شامل دو مرحله است. اول، مدل های شبکه عصبی باید با استفاده از مجموعه داده های آموزشی آموزش داده شوند. هنگامی که مدل های آموزش دیده به اندازه کافی دقیق هستند، به موتورهای استنتاج منتقل می شوند، جایی که برنامه های کاربردی نهایی می توانند از مدل آموزش دیده برای پیش بینی (یا "استنتاج") نتایج با توجه به طبقه بندی داده ها یا پرس و جوهای خارجی استفاده کنند..

راب استون، مهندس برجسته، Broadcom

برای سرعت بخشیدن به فرآیند آموزش ML، موازی سازی شامل چندین گره آموزشی جداگانه استفاده می شود. این منجر به الزامات شبکه سختگیرانه برای توزیع داده های آموزشی در بین گره ها و همچنین در طول فرآیند آموزش بعدی می شود زیرا پارامترها بین گره ها برای بهبود دقت مدل رد و بدل می شوند. در طول استنتاج، برنامه نهایی بر بازگشت سریع نتیجه برای به حداقل رساندن تأخیر قابل مشاهده برای کاربر نهایی تأکید می کند و بنابراین تأخیر کم بسیار مهم است. به این دلایل، همه اپراتورهای بزرگ مقیاس بزرگ اکنون سخت افزار ML خود را مستقر کرده اند و برخی ML ابری را به عنوان سرویسی برای برنامه های کاربردی کاربر نهایی ارائه می دهند. رقابت بین سرویس‌های ابری مختلف ML، اپراتورها را مجبور می‌کند به سرمایه‌گذاری در ارتقاء زیرساخت‌های شبکه ادامه دهند تا همچنان رقابتی باقی بمانند، که به نوبه خود جامعه اترنت را به سمت واکنش به فناوری‌هایی سوق می‌دهد که از افزایش پهنای باند نیازمندی‌ها با چالش‌های حفظ مشخصات توان و هزینه قابل قبول پشتیبانی می‌کنند.

با این حال، این سیستم‌های ML داخلی بی‌فایده هستند مگر اینکه بتوان داده‌های ورودی را جمع‌آوری کرد و برای پیش‌بینی به موتورهای استنتاج فرستاد. دستگاه‌هایی مانند وسایل نقلیه خودران، اینترنت اشیاء صنعتی و خانه‌های هوشمند، دفاتر و شهرها از مجموعه متنوعی از فناوری‌های اتصال، بی‌سیم (شبکه‌های شخصی و همچنین شبکه‌های محلی یا وای‌فای)، سیم‌کشی از جمله استفاده از فناوری‌های Power over Ethernet و تلفن همراه استفاده می‌کنند. (LTE و 5G). همه این فناوری‌ها از اکوسیستم اترنت برای ایجاد راه‌حل‌های مقرون‌به‌صرفه و با قابلیت تعامل بالا استفاده می‌کنند.

ناتان تریسی در حال حاضر در هیئت مدیره اتحاد اترنت خدمت می کند و در چندین سال گذشته به طور فعال در این سازمان مشارکت داشته است. او یک فن‌شناس در تیم معماری سیستم و سرپرست استانداردهای صنعت برای واحد تجاری داده و دستگاه‌ها در TE Connectivity است که مسئول توسعه استانداردها و کار با مشتریان کلیدی برای ایجاد معماری‌های جدید سیستم است. ناتان همچنین یکی از اعضای فعال چندین انجمن صنعتی است که در حال حاضر به عنوان رئیس و عضو هیئت مدیره OIF خدمت می کند و به طور منظم در IEEE 802.3 و COBO شرکت می کند و به آن کمک می کند.

جیم تئودوراس یکی از اعضای هیئت مدیره اترنت و معاون تحقیق و توسعه در HG Genuine USA است. او یک متخصص ارتباطات نوری باتجربه با سابقه اثبات شده در ایجاد جریان های درآمدی جدید از طریق ترکیبی از خلاقیت، تجزیه و تحلیل بازار، تعامل با مشتری، کار تیمی متقابل و پشتیبانی است. او بیش از 30 سال تجربه در صنعت الکترونیک و اپتیک دارد که طیف گسترده ای از موضوعات متنوع را پوشش می دهد. جیم رئیس سابق اتحاد اترنت و سردبیر سابق ارتباطات نوری مجله IEEE Communications است. او 20 حق ثبت اختراع در زمینه ارتباطات از راه دور دارد و یکی از همکاران مکرر در نشریات صنعتی است.

راب استون، هیئت مدیره اتحاد اترنت، یک مهندس برجسته در تیم معماری سوییچ Broadcom است که متخصص در اتصالات مرکز داده، پروتکل و طراحی پورت است. او یک شرکت فعال در تعدادی از سازمان‌های صنعتی، از جمله IEEE 802.3، COBO و سایر ماژول‌های MSA است و ریاست کارگروه فنی MSA RCx و 25G اترنت را بر عهده داشته است. راب بیش از 18 سال تجربه صنعتی در ارائه فناوری ارتباطات به بازار دارد. او سمت‌های فنی و مدیریتی را در Intel، Infinera، Emcore، Skorpios و Bandwidth 9 داشته است.

پیتر جونز رئیس هیئت مدیره اتحاد اترنت و مهندس ممتاز در گروه سخت افزار شرکت سیسکو است. او روی فناوری‌ها و معماری‌های جدید سیستم برای محصولات سوئیچینگ، مسیریابی و بی‌سیم سیسکو و همچنین محصولات شبکه اینترنت اشیا سیسکو کار می‌کند. او در توسعه سوئیچ های سری Catalyst 3850، Catalyst 3650 و Catalyst 9000 نقش کلیدی داشت. و ریاست اتحادیه NBASE-T را بر عهده دارد.

طبق سنت ثابت شده منتظر نظرات شما هستیم و همه را دعوت می کنیم وبینار رایگان، که در آن عملکرد پروتکل های VRRP/HSRP را در نظر خواهیم گرفت. مواردی را که در آنها استفاده از پروتکل‌های دروازه اضافی ضروری است را تجزیه و تحلیل می‌کنیم و همچنین تفاوت‌های بین پروتکل‌ها را بررسی می‌کنیم و عملکرد HSRP/VRRP را با GLBP مقایسه می‌کنیم.

منبع: www.habr.com