Ethernetin vaikutus verkkoon vuonna 2020

Artikkelin käännös on tehty erityisesti kurssin opiskelijoille "Verkkoinsinööri". Ilmoittautuminen kurssille on nyt auki.

TAKAISIN TULEVAISUUDEN YHDEN PARIN 10MB/S ETHERNETIN KANSSA - PETER JONES, ETHERNET ALLIANCE JA CISCO

Voi olla vaikea uskoa, mutta 10 Mbps Ethernetistä on jälleen tulossa erittäin suosittu aihe alallamme. Ihmiset kysyvät minulta: "Miksi palaamme 1980-luvulle?" Siihen on yksinkertainen vastaus, ja meille, jotka työskentelimme alalla, se on tuttu. Tuohon aikaan, ennen kuin Ethernet tuli kaikkialle, verkko oli kuin villi länsi. Jokaisella oli omat protokollat, fyysiset kerrokset, liittimet jne. IT on kuitenkin sittemmin keskittänyt ydinteknologiat Ethernetiin, joka tarjoaa saumattoman viestinnän miljardeille ihmisille.

Jos katson toimistoni kattoa, näen langattomat tukiasemat, jotka muodostavat yhteyden Ethernetiin. Näen myös indikaattoreita, lämpötila-antureita, LVI-laitteita, uloskäyntivalaistusta ja monia muita laitteita, jotka puolestaan ​​eivät tee tätä. "Operational Technology" -maailma näyttää 90-luvun IT:ltä, jossa on niin laaja valikoima fyysisiä kerroksia ja protokollia, että näyttää siltä, ​​​​että jokainen on keksinyt oman (tässä yhteys).

Peter Jones, arvostettu insinööri, Cisco

IEEE hyväksyi 10 Mbps Single Pair Ethernetin (10SPE) marraskuussa 2019, ja se lisäsi kaksi uutta fyysisen kerroksen spesifikaatiota tukemaan dataa ja virtaa yli 1000 metrin pituisen yhden kierretyn parin kuparikaapelin sekä monilinkkiyhteyden kahdeksalla yli 8 solmulla. m kaapeli.. Nämä ominaisuudet tekevät siitä ainutlaatuisen sopivan Ethernetin mahdollistamiseen rakennuksissa ja teollisuusautomaatioverkoissa. Advanced Physical Layer (APL) -projekti perustuu 25SPE:hen vaarallisten sijaintien sovelluksille.

10SPE kehitettiin vastaamaan käyttäjien tarpeisiin rakennusautomaation ja teollisuusautomaation alalla sekä yksinkertaistamaan ja nopeuttamaan siirtymistä Ethernetiin. Tämä tekee olemassa olevien verkkoprotokollien ja -palveluiden käyttöönotosta helposti ratkaistavan ongelman, jolloin OT-maailma voi hyötyä 30 vuoden IT-innovaatioista. Teollisuudella on nyt mahdollisuus rakentaa yksi yhteinen verkkoinfrastruktuuri kiinteistöille.

Kun Ethernet täyttää 40 vuotta, olen ollut innoissani nopeudesta alusta lähtien.

ETHERNET: MAAILMANLAAJUINEN YHTEYSTEKNOLOGIA - NATHAN TRACY, ETHERNET ALLIANCE JA TE CONNECTIVITY

Vuosi 2020 tuo uuden evoluution askeleen Ethernetin kasvussa ja hallitsemisessa globaalina viestintäteknologiana. Sama ydinteknologia, joka tarjosi kustannustehokasta lähiverkkoviestintää toimistoalalla 40 vuotta sitten, löytää edelleen tiensä uusille markkinoille, kun kaikki haluavat hyötyä Ethernetin tarjoamista kustannuksista, suorituskyvystä ja joustavuudesta.

Uusia sovelluksia, jotka kehittävät Ethernet-ratkaisuja vuonna 2020, ovat langalliset Ethernet-verkot asuin- ja hyötyajoneuvoissa yli 10 Gbps:n nopeuksilla sekä optisten Ethernet-verkkojen kehittäminen kuljetusalalle. Useimmat ovat jo tietoisia autonomisten ajoneuvojen kehityksestä ja niiden vaatimuksista. Kuitenkin anturit, kamerat ja ohjausjärjestelmät, jotka mahdollistavat tällaisen tekniikan ihmeen, vaativat myös korkean suorituskyvyn Ethernet-verkon suojaamaan matkustajia, jotka voivat myös tarjota kaikki yksilöllisen ilmastoinnin ja erillisen ääni- ja videoviihteen verkottuneet edut. Samalla verkon on varmistettava, että turvallisuuteen liittyvä liikenne on etusijalla mukavuuteen ja viihteeseen liittyvän liikenteen edelle..

Nathan Tracey, johtaja, teollisuusstandardit, TE Connectivity

Teollisissa, kaupallisissa, autoteollisuudessa ja kotisovelluksissa Power over Ethernetin (PoE) ilmoitettu suorituskyky paranee, kun uusia PoE-vaihtoehtoja dokumentoidaan ja tuodaan markkinoille monenlaisia ​​uusia sovelluksia ja järjestelmiä varten – älykkäistä rakennuksista aina kodinkoneet ja esineiden internet, anturit ja säätimet. Varmistaakseen, että nämä suorituskykytasot täyttävinä markkinoidut PoE-tuotteet on testattu sertifioiduissa kolmannen osapuolen laboratorioissa, Ethernet Alliance ottaa käyttöön PoE-sertifiointiohjelmansa seuraavan vaiheen. Toinen uuden Ethernet-tekniikan nopean käyttöönoton alue on sovelluksissa, jotka yhdistävät kotimme ja yrityksemme ydinverkkoon kehittämällä seuraavan sukupolven PON-teknologiaa, joka tuottaa 50 Gbps:n kokonaisnopeudet verkkojen välillä. saavuttaa vähintään 50 km.

Markkinoille tulee myös uusia korkeampia Ethernet-tiedonsiirtonopeuksia, jotka vastaavat uusien pilviverkkojen kautta käytettävissä olevien videointensiivisten sovellusten tarpeita. Vastatakseen tiedonsiirtonopeuksia, kuten 100 Gbps, 200 Gbps ja 400 Gbps, teknikot kehittävät uusia materiaaleja ja uusia arkkitehtuureja, joiden avulla nämä nopeudet ylittävät sen, mikä ei ollut mahdollista aiemmin. Tehokkaiden mallinnustyökalujen ja aiempien kokemusten pohjalta, mutta uusien materiaalien pohjalta, näemme Ethernet-laitteita, optisia moduuleja, liittimiä ja kaapeleita, joiden avulla hyperscale- tai pilvipalvelinkeskusoperaattorit voivat skaalata uusille suoritustasoille ja tarjota uusia palveluita.

Vuosi 2020 ei ole vain vuosi, jolloin IEEE 802.3 täyttää 40 vuotta, vaan myös seuraavan sukupolven Ethernet-sovellusten, suorituskyvyn ja tiedonsiirtonopeuksien jatkuvan laajentumisen ja kasvun vuosi.

ETHERNET JATKAA LAAJENTEMISTA UUSILLE MARKKINOILLE - JIM THEODORAS, ETHERNET ALLIANCE JA HG GENUINE USA

Vuonna 2020 Ethernet jatkaa laajentumistaan ​​uusille markkinoille ja sovelluksille. Ethernet on vähitellen korvaamassa monia vaihtoehtoisia erikoisprotokollia monien etujensa ja säästöjensa vuoksi. Ja kun kaistanleveysvaatimukset kasvavat edelleen eksponentiaalisesti, Ethernetin ei täytynyt vain nopeutua, vaan myös siirtyä kohti monimutkaisempia modulaatiomuotoja ja suurempaa rinnakkaisua. Bittiä sekunnissa sijasta puhumme nyt baudinopeudesta; sarjakanavat ovat nyt N-sarjakanavia, joissa on sisäänrakennetut kehysmerkit kohdistamisen varmistamiseksi. Jos astumme taaksepäin ja katsomme isoa kuvaa, Ethernet on kehittynyt point-to-point-viestintälinkistä hajautettujen tietokoneverkkojen perustaksi kaikkialla..

Jim Theodoras, tutkimus- ja kehitysjohtaja, HG Genuine USA

Tarkemmin sanottuna 2020 tulee olemaan toinen virstanpylväs Ethernetille 112 Gbps:n tuotelinjan käyttöönoton myötä. Vaikka 100 gigabitin Ethernet ei ole uusi, tämän nopeuden saavuttaminen sarjayhteyksissä ei ainoastaan ​​tuo kolmannen sukupolven kustannusoptimoituja 100 gigabitin Ethernet-tuotteita, vaan mahdollistaa myös toisen sukupolven 400 gigabitin Ethernetin ja ensimmäisen 800 gigabitin sekunnissa. Ethernet-ekosysteemissä kaiken on hypättävä eteenpäin toimiakseen nopeammin, laajemmin ja monimutkaisemmissa modulaatiomuodoissa. Ensimmäisen sukupolven 400 gigabitin asiakasoptisia lähetin-vastaanottimia, jotka perustuvat 8x28 Gbaud PAM4:ään, aletaan toimittaa. Samaan aikaan ensimmäiset 800 Gigabit/s -asiakkaat esitellään 8x100 Gigabit Ethernet- ja 2x400 Gigabit Ethernetissä. Lupaus halvemmista sarjalinkeistä 400G-ZR:n muodossa on vihdoin toteutumassa.

Koska useimpia optisia lähetin-vastaanottimia ja aktiivisia optisia kaapeleita kulutetaan lähiverkoissa, on järkevää vain minimoida ylimääräiset kustannukset ja liittää optiikka suoraan näiden kuitujen sisällä oleviin pii-IC:ihin. Yhteispakattu optiikka ei ole kaukana tuotantovalmiudesta, mutta vuoteen 2020 mennessä kulissien takana tapahtuu kriittistä työtä, kun Ethernet-teollisuus siirtää teknistä lihastaan ​​sekä kehitysrahoitusta optisen viestinnän integroimiseen suoraan piisuuttimeen.

ETHERNET-EKOSYSTEEMI- JA Cloud-koneoppiminen – ROB STONE, ETHERNET-ALLIANCE JA BROADCOM

Globaalin verkkokapasiteetin kasvua kaikilla sektoreilla on perinteisesti ohjannut kaksi päätekijää; käyttäjien lisääminen ja uusien sovellusten lisääminen. Vaikka käyttäjien määrä jatkaa kasvuaan, sitä pienentävät kaistanleveysvaatimukset, jotka johtuvat uusista sovelluksista, jotka viime kädessä edellyttävät uusien verkkotekniikoiden käyttöä kysynnän tyydyttämiseksi. Yksi tällainen sovellusluokka, joka on ajanut eksponentiaalista kasvua viime vuosina, on tekoäly ja koneoppiminen (ML), erityisesti konvoluutiopohjaiset syvähermoverkot.

ML-järjestelmän käyttöönotto sisältää kaksi vaihetta. Ensinnäkin hermoverkkomalleja on koulutettava käyttämällä koulutustietojoukkoja. Kun koulutetut mallit on todettu riittävän tarkkoiksi, ne välitetään päättelykoneille, joissa loppusovellukset voivat käyttää koulutettua mallia ennustaakseen (tai "päätelläkseen") tuloksia ulkoisten tietojen tai kyselyiden luokituksen perusteella..

Rob Stone, arvostettu insinööri, Broadcom

ML-harjoitusprosessin nopeuttamiseksi käytetään rinnakkaisua, jossa on mukana useita erillisiä koulutussolmuja. Tämä johtaa tiukoihin verkkovaatimuksiin opetusdatan jakamiseen solmujen kesken sekä myöhemmän koulutusprosessin aikana, kun parametreja vaihdetaan solmujen välillä mallin tarkkuuden parantamiseksi. Päättelyn aikana loppusovellus korostaa tuloksen nopeaa palauttamista minimoimaan loppukäyttäjälle näkyvän latenssin, ja siksi alhainen latenssi on kriittinen. Näistä syistä kaikki suuret hyperscale-operaattorit ovat nyt ottaneet käyttöön oman ML-laitteistonsa, ja jotkut tarjoavat pilvi-ML-palvelua loppukäyttäjien sovelluksille. Kilpailu eri ML-pilvipalveluiden välillä pakottaa operaattorit jatkamaan investointeja verkkoinfrastruktuurin päivityksiin pysyäkseen kilpailukykyisinä, mikä puolestaan ​​saa Ethernet-yhteisön vastaamaan teknologioihin, jotka tukevat kasvaneita kaistanleveysvaatimuksia ja haasteita ylläpitää hyväksyttävä teho- ja kustannusprofiili.

Nämä sisäiset ML-järjestelmät ovat kuitenkin hyödyttömiä, ellei syöttödataa voida kerätä ja lähettää päättelykoneille ennusteiden tekemiseksi. Laitteet, kuten autonomiset ajoneuvot, teollinen IoT ja älykodit, toimistot ja kaupungit käyttävät erilaisia ​​yhteysteknologioita, langattomia (henkilökohtaisia ​​verkkoja sekä lähiverkkoja tai WiFi), langallisia, mukaan lukien Power over Ethernet -tekniikoiden käyttö, ja matkapuhelinverkkoa. (LTE ja 5G). Kaikki nämä tekniikat hyödyntävät Ethernet-ekosysteemiä kustannustehokkaiden, erittäin yhteentoimivien ratkaisujen luomiseksi.

Nathan Tracy toimii tällä hetkellä Ethernet Alliancen hallituksessa ja on ollut aktiivisesti mukana organisaatiossa viimeisten vuosien ajan. Hän on teknologi System Architecture -tiimissä ja TE Connectivityn Data and Devices -liiketoimintayksikön teollisuusstandardien johtaja, joka vastaa standardien kehittämisestä ja yhteistyöstä avainasiakkaiden kanssa uusien järjestelmäarkkitehtuurien luomiseksi. Nathan on myös aktiivinen jäsen useissa toimialajärjestöissä. Hän toimii tällä hetkellä OIF:n puheenjohtajana ja hallituksen jäsenenä sekä osallistuu säännöllisesti IEEE 802.3:een ja COBO:han ja osallistuu niihin.

Jim Theodoras on Ethernetin hallituksen jäsen ja HG Genuine USA:n tutkimus- ja kehitysjohtaja. Hän on kokenut optisen viestinnän ammattilainen, jolla on todistettu kokemus uusien tulonlähteiden luomisesta luovuuden, markkina-analyysin, asiakkaiden sitoutumisen, monitoimisen tiimityön ja tuen yhdistelmän avulla. Hänellä on yli 30 vuoden kokemus elektroniikka- ja optiikkateollisuudesta, joka kattaa laajan valikoiman erilaisia ​​aiheita. Jim on Ethernet Alliancen entinen presidentti ja entinen optisen viestinnän toimittaja IEEE Communications Magazinessa. Hänellä on 20 patenttia tietoliikennealalla ja hän on usein alan julkaisujen kirjoittaja.

Rob Stone, Ethernet Alliancen hallitus, on Broadcomin Switch Architecture -tiimin arvostettu insinööri, joka on erikoistunut datakeskusten yhteenliitäntöihin, protokollien ja porttien suunnitteluun. Hän on aktiivinen osallistuja useissa alan organisaatioissa, mukaan lukien IEEE 802.3, COBO ja muut MSA-moduulit, ja on toiminut MSA RCx- ja 25G Ethernet -tekniikan työryhmän puheenjohtajana. Robilla on yli 18 vuoden kokemus viestintätekniikan tuomisesta markkinoille. Hän on toiminut teknisissä ja johtotehtävissä Intelissä, Infinerassa, Emcoressa, Skorpioksessa ja Bandwidth 9:ssä.

Peter Jones on Ethernet Alliancen hallituksen puheenjohtaja ja arvostettu insinööri Cisco Enterprise Hardware -ryhmässä. Hän työskentelee uusien teknologioiden ja järjestelmäarkkitehtuurien parissa Ciscon kytkentä-, reititys- ja langattomille tuotteille sekä Cisco IoT Networking -tuotteille. Hän oli avainhenkilö Catalyst 3850-, Catalyst 3650- ja Catalyst 9000 -sarjojen kytkimien kehittämisessä. Ethernet Alliancen puheenjohtajan lisäksi Peter toimii myös Ethernet Alliancen Single Pair Ethernet -alikomitean puheenjohtajana, osallistuu IEEE 802.3:een, ja johtaa NBASE-T Alliancea.

Vakiintuneen perinteen mukaisesti odotamme kommenttejasi ja kutsumme kaikki mukaan ilmainen verkkoseminaari, jossa tarkastelemme VRRP/HSRP-protokollien toimintaa. Analysoimme tapauksia, joissa on tarpeen käyttää redundantteja yhdyskäytäväprotokollia, sekä tutkimme protokollien välisiä eroja ja vertaamme HSRP/VRRP:n toimintaa GLBP:hen.

Lähde: will.com