IEEE P802.3ba, standardi tiedonsiirtoon 100 Gigabit Ethernetin (100 GbE) yli, kehitettiin vuosina 2007–2010 [3], mutta yleistyi vasta vuonna 2018 [5]. Miksi vuonna 2018 eikä aikaisemmin? Ja miksi heti joukoittain? Tähän on ainakin viisi syytä...
IEEE P802.3ba kehitettiin ensisijaisesti vastaamaan datakeskusten tarpeisiin ja Internet-liikenteen vaihtopisteiden tarpeisiin (riippumattomien operaattoreiden välillä); sekä varmistaa resurssivaltaisten verkkopalveluiden, kuten suuren videosisällön portaalien (esim. YouTube) keskeytymättömän toiminnan; ja korkean suorituskyvyn laskentaan. [3] Tavalliset Internetin käyttäjät myötävaikuttavat myös muuttuviin kaistanleveysvaatimuksiin: Monilla ihmisillä on digitaalikamerat, ja ihmiset haluavat suoratoistaa kaapamansa sisältöä Internetin kautta. Että. Internetissä kiertävän sisällön määrä kasvaa ajan myötä. Sekä ammatti- että kuluttajatasolla. Kaikissa näissä tapauksissa dataa siirrettäessä yhdestä toimialueesta toiseen avainverkkosolmujen kokonaiskapasiteetti on pitkään ylittänyt 10GbE-porttien kyvyt. [1] Tästä syystä uusi standardi: 100GbE syntyi.
Suuret datakeskukset ja pilvipalveluntarjoajat käyttävät jo aktiivisesti 100 GbE:tä ja suunnittelevat siirtyvänsä asteittain 200 GbE:hen ja 400 GbE:hen parin vuoden sisällä. Samaan aikaan he katsovat jo terabitin ylittäviä nopeuksia. [6] Vaikka jotkut suuret toimittajat ovat siirtymässä 100 GbE:hen vasta viime vuonna (esimerkiksi Microsoft Azure). Palvelinkeskukset, jotka käyttävät korkean suorituskyvyn laskentaa rahoituspalveluille, valtion alustoille, öljy- ja kaasualustoille ja laitoksille, ovat myös alkaneet siirtyä 100 GbE:hen. [5]
Yritysten datakeskuksissa kaistanleveyden kysyntä on hieman pienempi: vasta viime aikoina 10 GbE:stä on tullut täällä ennemminkin välttämättömyys kuin luksus. Liikenteen kulutuksen kasvaessa yhä nopeammin on kuitenkin kyseenalaista, että 10GbE elää yritysten datakeskuksissa ainakin 10 tai jopa 5 vuotta. Sen sijaan näemme nopean siirtymisen 25 GbE:hen ja vielä nopeamman siirtymisen 100 GbE:hen. [6] Koska, kuten Intelin analyytikot huomauttavat, liikenteen intensiteetti datakeskuksen sisällä kasvaa vuosittain 25 %. [5]
Dellin ja Hewlett Packardin analyytikot toteavat [4], että vuosi 2018 on datakeskusten 100 GbE:n vuosi. Vielä elokuussa 2018 100 GbE:n laitteiden toimitukset olivat kaksi kertaa suuremmat kuin koko vuoden 2017 toimitukset. Ja toimitusvauhti kiihtyy edelleen, kun datakeskukset alkavat siirtyä pois 40 GbE:stä joukoittain. Vuoteen 2022 mennessä odotetaan 19,4 miljoonaa 100GbE-porttia laivaavan vuosittain (vuonna 2017 vastaava luku oli 4,6 miljoonaa). [4] Kustannuksista voidaan todeta, että vuonna 2017 100 GbE-portteihin käytettiin 7 miljardia dollaria, ja vuonna 2020 ennusteiden mukaan noin 20 miljardia dollaria (katso kuva 1). [1]
Kuva 1. Verkkolaitteiden kysynnän tilastot ja ennusteet
Miksi nyt? 100 GbE ei ole aivan uusi tekniikka, joten miksi sen ympärillä on nyt niin paljon hypeä?
1) Koska tämä tekniikka on kypsynyt ja tullut halvemmaksi. Vuonna 2018 ylitimme rajan, kun 100 gigabitin porttien käyttämisestä konesalissa tuli kustannustehokkaampaa kuin useiden 10 gigabitin alustojen "pinoamisesta". Esimerkki: Ciena 5170 (katso kuva 2) on kompakti alusta, joka tarjoaa 800 GbE:n (4x100GbE, 40x10GbE) kokonaissuorituskyvyn. Jos tarvitaan useita 10 gigabitin portteja tarvittavan suorituskyvyn tuottamiseen, lisälaitteiden, lisätilan, ylimääräisen virrankulutuksen, jatkuvan huollon, lisävaraosien ja lisäjäähdytysjärjestelmien kustannukset muodostavat melko siistin summan. [1] Esimerkiksi Hewlett Packardin asiantuntijat analysoivat mahdollisia etuja siirtymisestä 10 GbE:stä 100 GbE:hen, ja päätyivät seuraaviin lukuihin: parempi suorituskyky (56 %), pienemmät kokonaiskustannukset (27 %), pienempi virrankulutus (31 %), yksinkertaistettu kaapeliliitännät (38 %). [5]
Kuva 2. Ciena 5170: esimerkkialusta 100 Gigabitin portilla
2) Juniper ja Cisco ovat vihdoin luoneet omat ASIC-piirinsä 100 GbE-kytkimille. [5] Mikä on kaunopuheinen vahvistus sille, että 100GbE-tekniikka on todella kypsää. Tosiasia on, että ASIC-sirujen luominen on kustannustehokasta vain silloin, kun ensinnäkin niille toteutettu logiikka ei edellytä muutoksia lähitulevaisuudessa, ja toiseksi, kun identtisiä siruja valmistetaan suuri määrä. Juniper ja Cisco eivät tuottaisi näitä ASIC-kortteja ilman, että he olisivat varmoja 100 GbE:n maturuudesta.
3) Koska Broadcom, Cavium ja Mellanox Technologie ovat alkaneet tuottaa 100 GbE:n tuella varustettuja prosessoreita, ja näitä prosessoreita käytetään jo kytkimissä sellaisilta valmistajilta kuin Dell, Hewlett Packard, Huawei Technologies, Lenovo Group jne. [5]
4) Koska palvelintelineissä sijaitsevat palvelimet on yhä useammin varustettu uusimmilla Intel-verkkosovittimilla (katso kuva 3), kahdella 25 gigabitin portilla ja joskus jopa konvergoiduilla verkkosovittimilla kahdella 40 gigabitin portilla (XXV710 ja XL710). {Kuva 3. Uusimmat Intel-verkkokortit: XXV710 ja XL710}
5) Koska 100GbE-laitteet ovat taaksepäin yhteensopivia, mikä yksinkertaistaa käyttöönottoa: voit käyttää uudelleen jo reititettyjä kaapeleita (liitä vain uusi lähetin-vastaanotin).
Lisäksi 100 GbE:n saatavuus valmistaa meidät uusiin teknologioihin, kuten "NVMe over Fabrics" (esimerkiksi Samsung Evo Pro 256 Gt NVMe PCIe SSD; katso kuva 4) [8, 10], "Storage Area Network" (SAN) ) / “Software Defined Storage” (katso kuva 5) [7], RDMA [11], jotka ilman 100 GbE:tä eivät pystyisi hyödyntämään täyttä potentiaaliaan.
Kuva 4. Samsung Evo Pro 256 Gt NVMe PCIe SSD
Kuva 5. "Storage Area Network" (SAN) / "Ohjelmiston määrittämä tallennustila"
Lopuksi, eksoottisena esimerkkinä 100 GbE:n ja siihen liittyvien nopeiden teknologioiden käytännön tarpeesta, voidaan mainita Cambridgen yliopiston tieteellinen pilvi (katso kuva 6), joka on rakennettu 100 GbE:n (Spectrum) pohjalle. SN2700 Ethernet-kytkimet) - varmistaakseen muun muassa NexentaEdge SDS -hajautetun levytallennustilan tehokkaan toiminnan, joka voi helposti ylikuormittaa 10/40GbE verkon. [2] Tällaisia korkean suorituskyvyn tieteellisiä pilviä käytetään ratkaisemaan monenlaisia sovellettavia tieteellisiä ongelmia [9, 12]. Esimerkiksi lääketieteen tutkijat käyttävät tällaisia pilviä ihmisen genomin tulkitsemiseen, ja 100 GbE-kanavia käytetään tiedon siirtämiseen yliopistojen tutkimusryhmien välillä.
Kuva 6. Fragmentti Cambridgen yliopiston tiedepilvestä
bibliografia
- John Hawkins. // 2017.
- Amit Katz. // 2016.
- Margaret Rose. .
- David Graves. // 2018.
- Mary Branscombe. // 2018.
- Jarred Baker. // 2017.
- Tom Clark. Tallennusalueverkkojen suunnittelu: Käytännön opas kuitukanava- ja IP-SAN:ien toteuttamiseen. 2003. 572 s.
- James O'Reilly. Verkkotallennus: työkaluja ja tekniikoita yrityksesi tietojen tallentamiseen // 2017. 280s.
- James Sullivan. Opiskelijaklusterikilpailu 2017, Team University of Texas at Austin/Texas State University: Tersoffin monirunkopotentiaalin vektorisoinnin toistaminen Intel Skylake- ja NVIDIA V100 -arkkitehtuureissa // Parallel Computing. v.79, 2018. s. 30-35.
- Manolis Katevenis. Exascale-luokan järjestelmien seuraava sukupolvi: ExaNeSt-projekti // Mikroprosessorit ja mikrojärjestelmät. v.61, 2018. s. 58-71.
- Hari Subramoni. RDMA over Ethernet: alustava tutkimus // Hajautetun tietojenkäsittelyn korkean suorituskyvyn liitäntöjä käsittelevän työpajan julkaisut. 2009.
- Chris Broekema. Energiatehokkaat tiedonsiirrot radioastronomiassa ohjelmistolla UDP RDMA // Future Generation Computer Systems. v.79, 2018. s. 215-224.
PS. Tämä artikkeli on alun perin julkaistu vuonna .
Vain rekisteröityneet käyttäjät voivat osallistua kyselyyn. , ole kiltti.
Miksi suuret datakeskukset alkoivat siirtyä massiivisesti 100 GbE:hen?
-
Itse asiassa kukaan ei ole vielä alkanut liikkua missään...
-
Koska tämä tekniikka on kypsynyt ja tullut halvemmaksi
-
Koska Juniper ja Cisco loivat ASIC:t 100 GbE-kytkimille
-
Koska Broadcom, Cavium ja Mellanox Technologie ovat lisänneet 100 GbE-tuen
-
Koska palvelimissa on nyt 25 ja 40 gigabitin portit
-
Sinun versiosi (kirjoita kommentteihin)
12 käyttäjää äänesti. 15 käyttäjää pidättyi äänestämästä.
Lähde: will.com