100GbE: વૈભવી અથવા આવશ્યક આવશ્યકતા?

IEEE P802.3ba, 100 ગીગાબીટ ઈથરનેટ (100GbE) થી વધુ ડેટા ટ્રાન્સમિટ કરવા માટેનું માનક, 2007 અને 2010 [3] ની વચ્ચે વિકસાવવામાં આવ્યું હતું, પરંતુ તે માત્ર 2018 [5] માં વ્યાપક બન્યું હતું. શા માટે 2018 માં અને અગાઉ નહીં? અને તરત જ ટોળામાં શા માટે? આના ઓછામાં ઓછા પાંચ કારણો છે...

IEEE P802.3ba મુખ્યત્વે ડેટા સેન્ટરની જરૂરિયાતો અને ઈન્ટરનેટ ટ્રાફિક એક્સચેન્જ પોઈન્ટ (સ્વતંત્ર ઓપરેટરો વચ્ચે)ની જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવા માટે વિકસાવવામાં આવ્યું હતું; તેમજ સંસાધન-સઘન વેબ સેવાઓના અવિરત સંચાલનને સુનિશ્ચિત કરવા, જેમ કે મોટી માત્રામાં વિડિયો સામગ્રીવાળા પોર્ટલ (ઉદાહરણ તરીકે, YouTube); અને ઉચ્ચ-પ્રદર્શન કમ્પ્યુટિંગ માટે. [૩] સામાન્ય ઈન્ટરનેટ વપરાશકર્તાઓ પણ બેન્ડવિડ્થની માંગ બદલવામાં યોગદાન આપી રહ્યા છે: ઘણા લોકો પાસે ડિજિટલ કેમેરા હોય છે, અને લોકો ઈન્ટરનેટ પર કેપ્ચર કરેલી સામગ્રીને સ્ટ્રીમ કરવા માંગે છે. તે. ઈન્ટરનેટ પર ફરતી સામગ્રીનું પ્રમાણ સમય જતાં વિશાળ અને વિશાળ બની રહ્યું છે. વ્યાવસાયિક અને ગ્રાહક સ્તરે બંને. આ તમામ કેસોમાં, જ્યારે એક ડોમેનમાંથી બીજા ડોમેનમાં ડેટા ટ્રાન્સફર કરવામાં આવે છે, ત્યારે કી નેટવર્ક નોડ્સનું કુલ થ્રુપુટ લાંબા સમયથી 3GbE પોર્ટની ક્ષમતાઓ કરતાં વધી ગયું છે. [10] આ એક નવા ધોરણના ઉદભવનું કારણ છે: 1GbE.

મોટા ડેટા સેન્ટરો અને ક્લાઉડ સેવા પ્રદાતાઓ પહેલેથી જ સક્રિયપણે 100GbE નો ઉપયોગ કરી રહ્યાં છે અને થોડા વર્ષોમાં ધીમે ધીમે 200GbE અને 400GbE પર જવાની યોજના ધરાવે છે. તે જ સમયે, તેઓ પહેલેથી જ ટેરાબિટ કરતાં વધી રહેલી ઝડપને જોઈ રહ્યા છે. [૬] જો કે કેટલાક મોટા સપ્લાયર્સ છે જે ગયા વર્ષે જ 6GbE પર જઈ રહ્યા છે (ઉદાહરણ તરીકે, Microsoft Azure). નાણાકીય સેવાઓ, સરકારી પ્લેટફોર્મ, તેલ અને ગેસ પ્લેટફોર્મ અને ઉપયોગિતાઓ માટે ઉચ્ચ-પ્રદર્શન કમ્પ્યુટિંગ ચલાવતા ડેટા સેન્ટર્સ પણ 100GbE પર જવા લાગ્યા છે. [100]

એન્ટરપ્રાઇઝ ડેટા સેન્ટર્સમાં, બેન્ડવિડ્થની માંગ કંઈક અંશે ઓછી છે: તાજેતરમાં જ અહીં લક્ઝરીને બદલે 10GbE જરૂરિયાત બની ગઈ છે. જો કે, જેમ જેમ ટ્રાફિક વપરાશનો દર વધુ ને વધુ ઝડપથી વધી રહ્યો છે, તે શંકાસ્પદ છે કે 10GbE એન્ટરપ્રાઇઝ ડેટા સેન્ટર્સમાં ઓછામાં ઓછા 10 અથવા તો 5 વર્ષ સુધી જીવશે. તેના બદલે, અમે 25GbE પર ઝડપી ચાલ અને 100GbE પર વધુ ઝડપી ચાલ જોશું. [6] કારણ કે, ઇન્ટેલ વિશ્લેષકો નોંધે છે તેમ, ડેટા સેન્ટરની અંદર ટ્રાફિકની તીવ્રતા વાર્ષિક 25% વધે છે. [5]

ડેલ અને હેવલેટ પેકાર્ડના વિશ્લેષકો [૪] જણાવે છે કે 4 એ ડેટા સેન્ટર્સ માટે 2018GbEનું વર્ષ છે. ઑગસ્ટ 100માં પાછા, 2018GbE સાધનોની ડિલિવરી સમગ્ર 100 વર્ષની ડિલિવરી કરતાં બમણી હતી. અને શિપમેન્ટની ગતિ વેગ આપવાનું ચાલુ રાખે છે કારણ કે ડેટા સેન્ટરો 2017GbE થી દૂર જવાનું શરૂ કરે છે. એવી અપેક્ષા છે કે 40 સુધીમાં, વાર્ષિક 2022 મિલિયન 19,4GbE પોર્ટ્સ મોકલવામાં આવશે (100 માં, સરખામણી માટે, આ આંકડો 2017 મિલિયન હતો). [૪] ખર્ચની વાત કરીએ તો, 4,6માં 4GbE બંદરો પર $2017 બિલિયનનો ખર્ચ કરવામાં આવ્યો હતો, અને 100માં, અનુમાન મુજબ, લગભગ $7 બિલિયનનો ખર્ચ થશે (જુઓ આકૃતિ 2020). [20]

આકૃતિ 1. નેટવર્ક સાધનોની માંગના આંકડા અને આગાહીઓ

હવે કેમ? 100GbE બરાબર નવી ટેક્નોલોજી નથી, તો હવે તેની આસપાસ આટલો બધો હાઇપ કેમ છે?

1) કારણ કે આ ટેકનોલોજી પરિપક્વ થઈ ગઈ છે અને સસ્તી થઈ ગઈ છે. તે 2018 માં હતું કે જ્યારે અમે ડેટા સેન્ટરમાં 100-ગીગાબીટ પોર્ટ્સ સાથેના પ્લેટફોર્મનો ઉપયોગ કરીને ઘણા 10-ગીગાબીટ પ્લેટફોર્મને "સ્ટેકીંગ" કરતાં વધુ ખર્ચ-અસરકારક બની ગયા હતા ત્યારે અમે રેખાને પાર કરી હતી. ઉદાહરણ: Ciena 5170 (આકૃતિ 2 જુઓ) એક કોમ્પેક્ટ પ્લેટફોર્મ છે જે 800GbE (4x100GbE, 40x10GbE) નું એકંદર થ્રુપુટ પ્રદાન કરે છે. જો જરૂરી થ્રુપુટ આપવા માટે બહુવિધ 10-ગીગાબીટ પોર્ટની જરૂર હોય, તો વધારાના હાર્ડવેર, વધારાની જગ્યા, વધુ પાવર વપરાશ, ચાલુ જાળવણી, વધારાના સ્પેરપાર્ટ્સ અને વધારાની કૂલિંગ સિસ્ટમ્સનો ખર્ચ એક સુંદર વ્યવસ્થિત રકમમાં ઉમેરાય છે. [1] ઉદાહરણ તરીકે, હેવલેટ પેકાર્ડ નિષ્ણાતો, 10GbE થી 100GbE તરફ જવાના સંભવિત ફાયદાઓનું વિશ્લેષણ કરીને, નીચેના આંકડાઓ પર આવ્યા: ઉચ્ચ પ્રદર્શન (56%), નીચો કુલ ખર્ચ (27%), ઓછો વીજ વપરાશ (31%), સરળીકરણ કેબલ જોડાણો (38% દ્વારા). [5]

આકૃતિ 2. સિના 5170: 100 ગીગાબીટ પોર્ટ સાથેનું ઉદાહરણ પ્લેટફોર્મ

2) જ્યુનિપર અને સિસ્કોએ આખરે 100GbE સ્વીચો માટે તેમના પોતાના ASIC બનાવ્યા છે. [5] જે એ હકીકતની છટાદાર પુષ્ટિ છે કે 100GbE ટેકનોલોજી ખરેખર પરિપક્વ છે. હકીકત એ છે કે ASIC ચિપ્સ બનાવવી તે માત્ર ત્યારે જ ખર્ચ-અસરકારક છે જ્યારે, પ્રથમ, તેમના પર લાગુ કરાયેલ તર્કને નજીકના ભવિષ્યમાં ફેરફારોની જરૂર ન હોય, અને બીજું, જ્યારે મોટી સંખ્યામાં સમાન ચિપ્સનું ઉત્પાદન કરવામાં આવે. જ્યુનિપર અને સિસ્કો 100GbE ની પરિપક્વતામાં વિશ્વાસ રાખ્યા વિના આ ASICનું ઉત્પાદન કરશે નહીં.

3) કારણ કે Broadcom, Cavium, અને Mellanox Technologie એ 100GbE ને સપોર્ટ કરતા પ્રોસેસરોનું મંથન કરવાનું શરૂ કર્યું છે, અને આ પ્રોસેસર્સનો ઉપયોગ ડેલ, હેવલેટ પેકાર્ડ, હ્યુવેઈ ટેક્નોલોજીસ, લેનોવો ગ્રુપ વગેરે જેવા ઉત્પાદકોના સ્વિચમાં પહેલાથી જ થાય છે.[5]

4) કારણ કે સર્વર રેક્સમાં રાખવામાં આવેલા સર્વર્સ બે 3-ગીગાબીટ પોર્ટ્સ સાથે, નવીનતમ ઇન્ટેલ નેટવર્ક એડેપ્ટર (આકૃતિ 25 જુઓ), અને કેટલીકવાર બે 40-ગીગાબીટ પોર્ટ્સ (XXV710 અને XL710) સાથે કન્વર્જ્ડ નેટવર્ક એડેપ્ટરોથી વધુને વધુ સજ્જ છે. {આકૃતિ 3. નવીનતમ Intel NIC: XXV710 અને XL710}

5) કારણ કે 100GbE સાધનો બેકવર્ડ સુસંગત છે, જે જમાવટને સરળ બનાવે છે: તમે પહેલાથી જ રૂટ કરેલા કેબલનો ફરીથી ઉપયોગ કરી શકો છો (ફક્ત તેમની સાથે એક નવું ટ્રાન્સસીવર કનેક્ટ કરો).

વધુમાં, 100GbE ની ઉપલબ્ધતા અમને “NVMe over Fabrics” જેવી નવી તકનીકો માટે તૈયાર કરે છે (ઉદાહરણ તરીકે, Samsung Evo Pro 256 GB NVMe PCIe SSD; જુઓ આકૃતિ 4) [8, 10], “સ્ટોરેજ એરિયા નેટવર્ક” (SAN ) / “સોફ્ટવેર ડિફાઈન્ડ સ્ટોરેજ” (જુઓ આકૃતિ 5) [7], RDMA [11], જે 100GbE વિના તેમની સંપૂર્ણ ક્ષમતાનો અહેસાસ કરી શકતો નથી.

આકૃતિ 4. Samsung Evo Pro 256 GB NVMe PCIe SSD

આકૃતિ 5. “સ્ટોરેજ એરિયા નેટવર્ક” (SAN) / “સોફ્ટવેર ડિફાઈન્ડ સ્ટોરેજ”

અંતે, 100GbE અને સંબંધિત હાઇ-સ્પીડ ટેક્નોલોજીના ઉપયોગ માટેની વ્યવહારિક માંગના એક વિચિત્ર ઉદાહરણ તરીકે, અમે કેમ્બ્રિજ યુનિવર્સિટીના વૈજ્ઞાનિક ક્લાઉડને ટાંકી શકીએ છીએ (ફિગ. 6 જુઓ), જે 100GbE (સ્પેક્ટ્રમ) ના આધારે બનાવવામાં આવ્યું છે. SN2700 ઇથરનેટ સ્વિચ) - ક્રમમાં, અન્ય વસ્તુઓની સાથે, NexentaEdge SDS વિતરિત ડિસ્ક સ્ટોરેજની કાર્યક્ષમ કામગીરીની ખાતરી કરો, જે સરળતાથી 10/40GbE નેટવર્કને ઓવરલોડ કરી શકે છે. [2] આવા ઉચ્ચ-પ્રદર્શન વૈજ્ઞાનિક વાદળો વિવિધ પ્રકારની લાગુ વૈજ્ઞાનિક સમસ્યાઓના ઉકેલ માટે તૈનાત કરવામાં આવે છે [9, 12]. ઉદાહરણ તરીકે, તબીબી વૈજ્ઞાનિકો માનવ જીનોમને સમજવા માટે આવા વાદળોનો ઉપયોગ કરે છે, અને 100GbE ચેનલોનો ઉપયોગ યુનિવર્સિટી સંશોધન જૂથો વચ્ચે માહિતી સ્થાનાંતરિત કરવા માટે થાય છે.

આકૃતિ 6. યુનિવર્સિટી ઓફ કેમ્બ્રિજ સાયન્સ ક્લાઉડનો ટુકડો

ગ્રંથસૂચિ

1. જ્હોન હોકિન્સ. 100GbE: ધારની નજીક, વાસ્તવિકતાની નજીક // 2017.
2. અમિત કાત્ઝ. 100GbE સ્વિચ - શું તમે ગણિત કર્યું છે? // 2016.
3. માર્ગારેટ રોઝ. 100 ગીગાબીટ ઈથરનેટ (100GbE).
4. ડેવિડ ગ્રેવ્સ. ડેલ EMC ઓપન, મોર્ડન ડેટા સેન્ટર માટે 100 ગીગાબીટ ઈથરનેટ પર ડબલ ડાઉન કરે છે // 2018.
5. મેરી બ્રાન્સકોમ્બે. ડેટા સેન્ટર નેટવર્ક્સમાં 100GbE નું વર્ષ // 2018.
6. જારેડ બેકર. એન્ટરપ્રાઇઝ ડેટા સેન્ટરમાં વધુ ઝડપથી ખસેડવું // 2017.
7. ટોમ ક્લાર્ક. ડિઝાઈનીંગ સ્ટોરેજ એરિયા નેટવર્ક્સ: ફાઈબર ચેનલ અને આઈપી SAN ને અમલમાં મૂકવા માટે એક વ્યવહારુ સંદર્ભ. 2003. 572p.
8. જેમ્સ ઓ'રેલી. નેટવર્ક સ્ટોરેજ: તમારી કંપનીના ડેટાને સ્ટોર કરવા માટેના સાધનો અને તકનીકો // 2017. 280p.
9. જેમ્સ સુલિવાન. સ્ટુડન્ટ ક્લસ્ટર કોમ્પિટિશન 2017, ઑસ્ટિન/ટેક્સાસ સ્ટેટ યુનિવર્સિટી ખાતે ટીમ યુનિવર્સિટી ઑફ ટેક્સાસ: ઇન્ટેલ સ્કાયલેક અને NVIDIA V100 આર્કિટેક્ચર્સ પર ટેરસોફ મલ્ટિ-બોડી સંભવિતનું પુનઃઉત્પાદન વેક્ટરાઇઝેશન // સમાંતર કમ્પ્યુટિંગ. v.79, 2018. પૃષ્ઠ. 30-35.
10. મેનોલિસ કેટેવેનિસ. Exascale-ક્લાસ સિસ્ટમ્સની આગામી પેઢી: ExaNeSt પ્રોજેક્ટ // માઇક્રોપ્રોસેસર્સ અને માઇક્રોસિસ્ટમ્સ. v.61, 2018. પૃષ્ઠ. 58-71.
11. હરિ સુબ્રમોની. ઇથરનેટ પર આરડીએમએ: એક પ્રારંભિક અભ્યાસ // ડિસ્ટ્રિબ્યુટેડ કમ્પ્યુટિંગ માટે ઉચ્ચ પ્રદર્શન ઇન્ટરકનેક્ટ્સ પર વર્કશોપની કાર્યવાહી. 2009.
12. ક્રિસ બ્રોકેમા. સૉફ્ટવેર UDP RDMA // ફ્યુચર જનરેશન કમ્પ્યુટર સિસ્ટમ્સ સાથે રેડિયો ખગોળશાસ્ત્રમાં ઊર્જા-કાર્યક્ષમ ડેટા ટ્રાન્સફર. v.79, 2018. પૃષ્ઠ. 215-224.

PS. આ લેખ મૂળમાં પ્રકાશિત થયો હતો "સિસ્ટમ એડમિનિસ્ટ્રેટર".

ફક્ત નોંધાયેલા વપરાશકર્તાઓ જ સર્વેમાં ભાગ લઈ શકે છે. સાઇન ઇન કરો, મહેરબાની કરીને.

શા માટે મોટા ડેટા સેન્ટરોએ એકસાથે 100GbE પર ખસેડવાનું શરૂ કર્યું?

• ખરેખર, હજુ સુધી કોઈએ ક્યાંય જવાનું શરૂ કર્યું નથી...

• કારણ કે આ ટેક્નોલોજી પરિપક્વ થઈ ગઈ છે અને સસ્તી થઈ ગઈ છે

• કારણ કે જ્યુનિપર અને સિસ્કોએ 100GbE સ્વીચો માટે ASICs બનાવ્યાં છે

• કારણ કે Broadcom, Cavium અને Mellanox Technologies એ 100GbE સપોર્ટ ઉમેર્યો છે

• કારણ કે સર્વર પાસે હવે 25- અને 40-ગીગાબીટ પોર્ટ છે

• તમારું સંસ્કરણ (ટિપ્પણીઓમાં લખો)

12 વપરાશકર્તાઓએ મતદાન કર્યું. 15 વપરાશકર્તાઓ દૂર રહ્યા.

સોર્સ: www.habr.com