Az Ethernet hatása a hálózati technológiákra 2020-ban

A cikk fordítása kifejezetten a kurzus hallgatói számára készült "Hálózati mérnök". A tanfolyamra való jelentkezés már megkezdődött.

VISSZA A JÖVŐBE EGYPÁROS 10MB/S ETHERNETTEL – PETER JONES, ETHERNET ALLIANCE ÉS CISCO

Lehet, hogy nehéz elhinni, de a 10 Mbps Ethernet ismét nagyon népszerű téma iparágunkban. Az emberek azt kérdezik tőlem: „Miért megyünk vissza az 1980-as évekbe?” A válasz egyszerű, és azoknak, akik akkoriban az iparban dolgoztunk, ismerős. Abban a korszakban, mielőtt az Ethernet mindenütt elterjedt, a hálózatépítés olyan volt, mint a vadnyugat. Mindegyiknek megvoltak a saját protokolljai, fizikai rétegei, csatlakozói stb. Az IT azonban azóta az Ethernet felé összpontosította a technológiai alapkészletet, amely zökkenőmentes kommunikációt biztosít több milliárd ember számára.

Ha ránézek az irodámban a mennyezetre, olyan vezeték nélküli hozzáférési pontokat látok, amelyek Ethernethez csatlakoznak. Látni fogok még indikátorokat, hőmérséklet-érzékelőket, HVAC-eszközöket, kijárati világítást és sok más típusú eszközt, amelyek viszont ezt nem teszik meg. Az "Operational Technology" világa úgy néz ki, mint a 90-es évek informatikája, a fizikai rétegek és protokollok olyan széles skálájával, hogy úgy tűnik, mindenki feltalálta a sajátját (íme a kapcsolat).

Peter Jones, kiváló mérnök, Cisco

Az IEEE 10 novemberében hagyta jóvá a 10 Mbps Single Pair Ethernet (2019SPE), amely két új fizikai réteg specifikációval egészítette ki az 1000 méteres egyszeres csavart érpárú rézkábel adat- és tápellátását, valamint többlinkes csatlakozást 8 csomóponttal 25 felett. m kábel.. Ezek az attribútumok egyedülállóan alkalmassá teszik az Ethernet engedélyezésére épületeken és ipari automatizálási hálózatokon belül. Az Advanced Physical Layer (APL) projekt a 10SPE-n alapul a veszélyes helyekre vonatkozó alkalmazásokhoz.

A 10SPE-t úgy fejlesztették ki, hogy megfeleljen a felhasználók igényeinek az épületautomatizálás és az ipari automatizálás területén, valamint egyszerűsítse és felgyorsítsa az Ethernetre való átállást. Ezáltal a meglévő hálózati protokollok és szolgáltatások átvétele könnyen megoldható problémává válik, lehetővé téve az OT világa számára, hogy profitáljon a 30 éves informatikai innovációból. Az iparágnak most lehetősége nyílik egyetlen, közös hálózati infrastruktúrát kiépíteni a létesítmények számára.

Ahogy az Ethernet betölti a 40. életévét, a kezdetek óta izgatott a sebesség.

ETHERNET: GLOBÁLIS KAPCSOLATOS TECHNOLÓGIA – NATHAN TRACY, ETHERNET ALLIANCE ÉS TE CONNECTIVITY

2020 újabb evolúciós lépést hoz az Ethernet mint globális kommunikációs technológia növekedésében és dominanciájában. Ugyanaz az alapvető technológia, amely 40 évvel ezelőtt költséghatékony LAN-kommunikációt biztosított az irodai szektorban, továbbra is megtalálja az utat az új piacokra, mivel mindenki szeretne részesülni az Ethernet által kínált költségekből, teljesítményből és rugalmasságból.

Az Ethernet-megoldásokat 2020-ban fejleszteni kívánó új alkalmazások közé tartoznak a 10 Gbps-nál nagyobb sebességű vezetékes Ethernet-hálózatok lakossági és haszongépjárművekben, valamint az optikai Ethernet-hálózatok fejlesztése a közlekedési ágazat számára. A legtöbben már tisztában vannak az autonóm járművek fejlesztésével és követelményeivel. Az ilyen mérnöki csodát lehetővé tevő szenzorokhoz, kamerákhoz és vezérlőrendszerekhez azonban nagy teljesítményű Ethernet-hálózatra is szükség lesz az utasok védelmére, amely az egyéni klímaszabályozás összes hálózati előnyét, valamint a különálló audio- és videoszórakoztatást is biztosíthatja. Ugyanakkor a hálózatnak biztosítania kell, hogy a biztonsággal kapcsolatos forgalom elsőbbséget élvezzen a kényelemmel és a szórakoztatással kapcsolatos forgalommal szemben..

Nathan Tracey, Ipari szabványok menedzsere, TE Connectivity

Az ipari, kereskedelmi, autóipari és otthoni alkalmazások esetében a Power over Ethernet (PoE) bejelentett teljesítménye bővülni fog, mivel az új PoE opciókat dokumentálják és piacra dobják az új alkalmazások és rendszerek széles skálájához – az intelligens épületektől a készülékek és tárgyak internete, érzékelők és vezérlők. Annak biztosítása érdekében, hogy az ezeknek a teljesítményszinteknek megfelelőként forgalmazott PoE-termékeket tanúsított külső laboratóriumok teszteljék, az Ethernet Alliance bevezeti PoE-tanúsítási programjának következő szakaszát. Az új Ethernet-technológia gyors elterjedésének másik területe az otthonaink és vállalkozásaink alaphálózathoz történő csatlakoztatása a következő generációs Passive Optical Network (PON) technológia fejlesztése révén, amely 50 Gbps-os összesített sebességet biztosít a hálózatokon keresztül. eléri legalább az 50 km-t.

Új, magasabb Ethernet adatátviteli sebességek is megjelennek a piacon, hogy megfeleljenek a felhőalapú hálózatokon keresztül elérhető új, videóintenzív alkalmazások igényeinek. A 100 Gbps, 200 Gbps és 400 Gbps adatátviteli sebességek összehangolása érdekében a technológusok új anyagokat és új architektúrákat fejlesztenek, amelyek lehetővé teszik, hogy ezek a sebességek meghaladják azt, ami a múltban nem volt lehetséges. Hatékony modellezési eszközöket használva és a korábbi tapasztalatokra építve, de új anyagokkal, Ethernet-berendezéseket, optikai modulokat, csatlakozókat és kábeleket fogunk látni, amelyek lehetővé teszik a hiperskálás vagy felhőalapú adatközpontok üzemeltetői számára, hogy új teljesítményszintre léphessenek fel, és új szolgáltatásokat nyújtsanak.

Valójában 2020 nemcsak az az év lesz, amikor az IEEE 802.3 betölti a 40. életévét, hanem a következő generációs Ethernet-alkalmazások, a teljesítmény és az adatátviteli sebesség folyamatos bővülésének és növekedésének éve is.

Az ETHERNET TOVÁBB ÚJ PIACOKRA TERJEDIK – JIM THEODORAS, ETHERNET ALLIANCE ÉS HG GENUINE USA

2020-ban az Ethernet tovább terjeszkedik új piacokra és alkalmazásokra. Az Ethernet fokozatosan felváltja számos alternatív speciális protokollt számos előnye és megtakarítási mértéke miatt. És mivel a sávszélesség-igények továbbra is exponenciálisan nőnek, az Ethernetnek nemcsak gyorsabbá kellett válnia, hanem bonyolultabb modulációs formátumok és nagyobb párhuzamosítás felé is kellett haladnia. A másodpercenkénti bit helyett most az adatátviteli sebességről beszélünk; A soros csatornák mostantól N-soros csatornák, beépített keretjelzőkkel az igazítás biztosítására. Ha visszalépünk, és az átfogó képet nézzük, az Ethernet pont-pont kommunikációs kapcsolatból mindenhol elosztott számítástechnikai hálózatok alapjává fejlődött..

Jim Theodoras, a HG Genuine USA kutatási és fejlesztési alelnöke

Részletesebben, 2020 újabb mérföldkő lesz az Ethernet számára a 112 Gbps-os termékcsalád bevezetésével. Bár a 100 Gigabit Ethernet nem új keletű, ennek a sebességnek a soros kapcsolatokon való elérése nemcsak a költségoptimalizált 100 gigabites Ethernet termékek harmadik generációját teszi elérhetővé, hanem lehetővé teszi a 400 gigabites Ethernet második generációját és az első 800 gigabites per másodpercet is. Az Ethernet ökoszisztémában mindennek előre kell ugrania ahhoz, hogy gyorsabban, szélesebben és bonyolultabb modulációs formátumokban működjön. Megkezdődik a 400x8 Gbaud PAM28 alapú 4 Gigabites kliens optikai adó-vevők első generációjának szállítása. Ezzel egy időben az első 800 Gigabit/s-os klienseket 8x100 Gigabit Ethernet és 2x400 Gigabit Ethernetben mutatják be. Az olcsóbb soros kapcsolatok ígérete a 400G-ZR formájában végre megvalósul.

Mivel a legtöbb optikai adó-vevőt és aktív optikai kábelt a helyi hálózatok fogyasztják, csak akkor van értelme, hogy minimalizálja a többletterhelést, és közvetlenül csatlakoztassa az optikát az ezen szálak belsejében lévő szilícium IC-khez. Az együtt csomagolt optika még korántsem készen áll a gyártásra, de 2020-ra kritikus munka zajlik majd a színfalak mögött, mivel az Ethernet-ipar technikai izmait és fejlesztési forrásait az optikai kommunikációnak közvetlenül a szilíciumszerszámba történő integrálására fordítja.

ETHERNET ÖKOSZISZTÉMA ÉS CLOUD GÉPI TANULÁS – ROB STONE, ETHERNET ALLIANCE ÉS BROADCOM

A globális hálózati kapacitás növekedését minden szektorban hagyományosan két fő tényező vezérli; felhasználók hozzáadása és új alkalmazások hozzáadása. Miközben a felhasználók száma folyamatosan növekszik, eltörpül az új alkalmazások által támasztott sávszélesség-igények mellett, amelyek végső soron új hálózati technológiák alkalmazását teszik szükségessé a kereslet kielégítéséhez. Az egyik ilyen alkalmazási osztály, amely az elmúlt években exponenciális növekedést hajtott végre, a mesterséges intelligencia és a gépi tanulás (ML), különösen a konvolúciós mély neurális hálózatok.

Az ML rendszer telepítése két fázisból áll. Először is, a neurális hálózati modelleket tanítani kell tanító adatkészletek segítségével. Amint kiderül, hogy a betanított modellek kellően pontosak, átadják azokat a következtetési motoroknak, ahol a végalkalmazások felhasználhatják a betanított modellt az eredmények előrejelzésére (vagy „következtetésre”), tekintettel a külső adatok vagy lekérdezések osztályozására..

Rob Stone, kiváló mérnök, Broadcom

Az ML képzési folyamat felgyorsítása érdekében párhuzamosítást alkalmaznak több különálló képzési csomópont bevonásával. Ez szigorú hálózati követelményeket eredményez a betanítási adatok csomópontok közötti elosztásához, valamint a következő betanítási folyamat során, mivel a csomópontok között paramétereket cserélnek a modell pontosságának javítása érdekében. A következtetés során a végalkalmazás hangsúlyozza az eredmény gyors visszaadását, hogy minimalizálja a végfelhasználó számára látható késést, ezért az alacsony késleltetés kritikus fontosságú. Ezen okokból kifolyólag az összes jelentős hiperskálás üzemeltető bevezette saját ML hardverét, és néhányan a felhőalapú ML szolgáltatást kínálják a végfelhasználói alkalmazások számára. A különböző ML felhőszolgáltatások közötti verseny arra kényszeríti az üzemeltetőket, hogy továbbra is fektessenek be a hálózati infrastruktúra fejlesztésébe, hogy versenyképesek maradjanak, ami viszont arra készteti az Ethernet közösséget, hogy válaszoljon a megnövekedett sávszélesség-követelményeket támogató technológiákra az elfogadható teljesítmény- és költségprofil fenntartásának kihívásaival.

Ezek a belső ML-rendszerek azonban haszontalanok, hacsak a bemeneti adatok össze nem gyűjthetők és elküldhetők a következtetési motoroknak, hogy előrejelzéseket készítsenek. Az olyan eszközök, mint az autonóm járművek, az ipari IoT és az intelligens otthonok, irodák és városok, különféle csatlakozási technológiákat használnak, vezeték nélküli (személyi hálózatok, helyi hálózatok vagy WiFi), vezetékesek, beleértve a Power over Ethernet technológiát és a mobilhálózatokat. (LTE és 5G). Mindezek a technológiák kihasználják az Ethernet ökoszisztémát, hogy költséghatékony, rendkívül interoperábilis megoldásokat hozzanak létre.

Nathan Tracy jelenleg az Ethernet Alliance igazgatótanácsának tagja, és az elmúlt néhány évben aktívan részt vett a szervezetben. Technológus a System Architecture csapatban és a TE Connectivity adat- és eszközök üzletágának iparági szabványügyi vezetője, aki a szabványok kidolgozásáért és a kulcsfontosságú ügyfelekkel való együttműködésért felelős új rendszerarchitektúrák létrehozásán. Nathan számos iparági szövetségnek is aktív tagja, jelenleg az OIF elnöke és igazgatósági tagja, valamint rendszeresen részt vesz az IEEE 802.3-ban és a COBO-ban, és hozzájárul azokhoz.

Jim Theodoras az Ethernet igazgatótanácsának tagja, valamint a HG Genuine USA kutatási és fejlesztési alelnöke. Tapasztalt optikai kommunikációs szakember, aki bizonyítottan új bevételi forrásokat teremt a kreativitás, a piacelemzés, az ügyfelek elkötelezettsége, a többfunkciós csapatmunka és a támogatás kombinációja révén. Több mint 30 éves tapasztalattal rendelkezik az elektronikai és optikai iparban, sokféle témakörben. Jim az Ethernet Alliance korábbi elnöke és az IEEE Communications Magazine egykori optikai kommunikációs szerkesztője. 20 szabadalom birtokosa a távközlési területen, és gyakori munkatársa az ipari publikációknak.

Rob Stone, az Ethernet Alliance igazgatótanácsa a Broadcom Switch Architecture csapatának kiemelkedő mérnöke, adatközponti összekapcsolásokra, protokoll- és porttervezésre szakosodott. Aktív résztvevője számos iparági szervezetnek, köztük az IEEE 802.3-nak, a COBO-nak és más MSA-moduloknak, valamint az MSA RCx és 25G Ethernet műszaki munkacsoportjának elnöke. Rob több mint 18 éves iparági tapasztalattal rendelkezik a kommunikációs technológia piacra vitelében. Műszaki és vezetői pozíciókat töltött be az Intelnél, az Infineránál, az Emcore-nál, a Skorpiosnál és a Bandwidth 9-nél.

Peter Jones az Ethernet Alliance igazgatótanácsának elnöke és a Cisco Enterprise Hardware csoport kiváló mérnöke. Új technológiákon és rendszerarchitektúrákon dolgozik a Cisco switching, routing és vezeték nélküli termékekhez, valamint a Cisco IoT Networking termékekhez. Kulcsszereplője volt a Catalyst 3850, Catalyst 3650 és Catalyst 9000 sorozatú kapcsolók fejlesztésének, az Ethernet Alliance elnöki tisztsége mellett Peter az Ethernet Alliance Single Pair Ethernet albizottságának elnöke is, részt vesz az IEEE 802.3-ban, és az NBASE-T Szövetség elnöke.

A kialakult hagyományoknak megfelelően várjuk észrevételeiket, és hívunk mindenkit ingyenes webinárium, amelyen belül megvizsgáljuk a VRRP/HSRP protokollok működését. Elemezzük azokat az eseteket, amikor szükség van redundáns átjáró protokollok használatára, valamint megvizsgáljuk a protokollok közötti különbségeket, és összehasonlítjuk a HSRP/VRRP működését a GLBP-vel.

Forrás: will.com