Dampak Ethernet pada Jaringan pada tahun 2020

Terjemahan artikel disiapkan khusus untuk mahasiswa kursus tersebut "Insinyur Jaringan". Pendaftaran kursus sekarang telah dibuka.

KEMBALI KE MASA DEPAN DENGAN SINGLE-PAIR 10MB/S ETHERNET - PETER JONES, ETHERNET ALLIANCE DAN CISCO

Mungkin sulit dipercaya, tapi Ethernet 10Mbps sekali lagi menjadi topik yang sangat populer di industri kita. Orang-orang bertanya kepada saya: “Mengapa kita kembali ke tahun 1980an?” Ada jawaban yang sederhana, dan bagi kita yang bekerja di industri ini pada saat itu, jawaban tersebut sudah tidak asing lagi bagi kita. Di era tersebut, sebelum Ethernet ada di mana-mana, jaringan seperti dunia barat yang liar. Masing-masing memiliki protokol, lapisan fisik, konektor, dll. Namun, sejak itu TI telah memusatkan rangkaian teknologi inti ke arah Ethernet, yang menyediakan komunikasi tanpa batas bagi miliaran orang.

Jika saya melihat langit-langit di kantor saya, saya melihat titik akses nirkabel yang terhubung ke Ethernet. Saya juga akan melihat indikator, sensor suhu, perangkat HVAC, lampu keluar, dan banyak jenis perangkat lainnya yang tidak melakukan hal ini. Dunia "Teknologi Operasional" tampak seperti TI di tahun 90an, dengan begitu banyak lapisan fisik dan protokol sehingga seolah-olah setiap orang telah menciptakannya sendiri (inilah hubungannya).

Peter Jones, Insinyur Terhormat, Cisco

10 Mbps Single Pair Ethernet (10SPE) telah disetujui oleh IEEE pada bulan November 2019, menambahkan dua spesifikasi lapisan fisik baru untuk mendukung data dan memberi daya pada kabel tembaga single twisted pair sepanjang 1000 m, serta konektivitas multi-link dengan 8 node melalui 25 m kabel. . Atribut-atribut ini membuatnya secara unik cocok untuk mengaktifkan Ethernet di dalam gedung dan jaringan otomasi industri. Proyek Advanced Physical Layer (APL) didasarkan pada 10SPE untuk aplikasi lokasi berbahaya.

10SPE dikembangkan untuk memenuhi kebutuhan pengguna di bidang otomasi bangunan dan otomasi industri serta menyederhanakan dan mempercepat transisi ke Ethernet. Hal ini membuat penerapan protokol dan layanan jaringan yang ada menjadi masalah yang mudah untuk dipecahkan, sehingga dunia OT dapat memperoleh manfaat dari inovasi TI selama 30 tahun. Industri sekarang memiliki kesempatan untuk membangun infrastruktur jaringan tunggal yang umum untuk fasilitas.

Saat Ethernet berusia 40 tahun, saya sangat tertarik dengan kecepatan sejak awal.

ETHERNET: TEKNOLOGI KONEKTIVITAS GLOBAL - NATHAN TRACY, ALIANSI ETHERNET DAN KONEKTIVITAS TE

Tahun 2020 akan membawa langkah evolusioner lainnya dalam pertumbuhan dan dominasi Ethernet sebagai teknologi komunikasi global. Teknologi inti yang sama yang menyediakan komunikasi LAN hemat biaya di sektor perkantoran 40 tahun yang lalu terus memasuki pasar baru karena semua orang ingin mendapatkan keuntungan dari biaya, kinerja dan fleksibilitas yang ditawarkan Ethernet.

Aplikasi baru yang akan mengembangkan solusi Ethernet pada tahun 2020 mencakup jaringan Ethernet kabel pada kendaraan perumahan dan komersial dengan kecepatan lebih dari 10 Gbps, serta pengembangan jaringan Ethernet optik untuk industri transportasi. Sebagian besar sudah mengetahui perkembangan kendaraan otonom dan kebutuhannya. Namun, sensor, kamera, dan sistem kontrol yang memungkinkan keajaiban teknik tersebut juga memerlukan jaringan Ethernet berkinerja tinggi untuk melindungi penumpang, yang juga dapat memberikan semua manfaat jaringan dari kontrol iklim individual dan hiburan audio dan video terpisah. Pada saat yang sama, jaringan harus memastikan bahwa lalu lintas yang berhubungan dengan keamanan diprioritaskan daripada lalu lintas yang berhubungan dengan kenyamanan dan hiburan..

Nathan Tracey, Manajer, Standar Industri, Konektivitas TE

Untuk aplikasi industri, komersial, otomotif, dan rumah tangga, kita akan melihat peningkatan kinerja Power over Ethernet (PoE) seiring dengan didokumentasikannya opsi PoE baru dan dipasarkan untuk berbagai aplikasi dan sistem baru - mulai dari gedung pintar hingga peralatan dan Internet of Things, sensor dan kontrol. Untuk memastikan bahwa produk PoE yang dipasarkan memenuhi tingkat kinerja ini telah diuji oleh laboratorium pihak ketiga yang bersertifikat, Ethernet Alliance akan meluncurkan tahap berikutnya dari program sertifikasi PoE-nya. Area lain dari adopsi cepat teknologi Ethernet baru adalah dalam aplikasi untuk menghubungkan rumah dan bisnis kita ke jaringan inti melalui pengembangan teknologi Jaringan Optik Pasif (PON) generasi berikutnya, yang akan memberikan kecepatan agregat 50 Gbps di seluruh jaringan. mencapai setidaknya 50 km.

Kecepatan data Ethernet baru yang lebih tinggi juga akan hadir di pasar untuk memenuhi kebutuhan aplikasi intensif video baru yang dapat diakses melalui jaringan cloud. Untuk menyamai kecepatan data seperti 100 Gbps, 200 Gbps, dan 400 Gbps, para ahli teknologi sedang mengembangkan material baru dan arsitektur baru yang akan memungkinkan kecepatan ini melampaui apa yang tidak mungkin dilakukan di masa lalu. Dengan menggunakan alat pemodelan yang kuat dan memanfaatkan pengalaman masa lalu, namun dengan material baru, kita akan melihat peralatan Ethernet, modul optik, konektor dan kabel yang memungkinkan operator pusat data hyperscale atau cloud untuk meningkatkan kinerja ke tingkat baru dan memberikan layanan baru.

Memang benar, tahun 2020 tidak hanya akan menjadi tahun IEEE 802.3 menginjak usia ke-40, namun juga tahun dimana ekspansi dan pertumbuhan berkelanjutan dalam aplikasi, kinerja, dan kecepatan data Ethernet generasi berikutnya.

ETHERNET AKAN TERUS BERKEMBANGAN KE PASAR BARU - JIM THEODORAS, ETHERNET ALLIANCE DAN HG GENUINE USA

Pada tahun 2020, Ethernet akan terus berekspansi ke pasar dan aplikasi baru. Ethernet secara bertahap menggantikan banyak protokol khusus alternatif karena banyak keuntungan dan skala penghematannya. Dan seiring dengan meningkatnya kebutuhan bandwidth secara eksponensial, Ethernet tidak hanya harus menjadi lebih cepat, namun juga beralih ke format modulasi yang lebih kompleks dan paralelisasi yang lebih besar. Daripada bit per detik, kita sekarang berbicara tentang baud rate; saluran serial kini menjadi saluran N-serial dengan penanda bingkai bawaan untuk memastikan keselarasan. Jika kita mundur dan melihat gambaran besarnya, Ethernet telah berevolusi dari tautan komunikasi point-to-point menjadi basis jaringan komputasi terdistribusi di mana pun..

Jim Theodoras, Wakil Presiden Penelitian dan Pengembangan, HG Genuine USA

Secara lebih rinci, tahun 2020 akan menjadi tonggak sejarah lainnya bagi Ethernet dengan diperkenalkannya lini produk 112 Gbps. Meskipun 100 Gigabit Ethernet bukanlah hal baru, mencapai kecepatan ini pada tautan serial tidak hanya menyediakan produk 100 Gigabit Ethernet generasi ketiga yang hemat biaya, namun juga memungkinkan generasi kedua dari 400 Gigabit Ethernet dan 800 Gigabit per detik yang pertama. Dalam ekosistem Ethernet, segalanya harus melompat ke depan untuk beroperasi lebih cepat, lebih luas, dan dalam format modulasi yang lebih kompleks. Transceiver optik klien 400-Gigabit generasi pertama berdasarkan 8x28Gbaud PAM4 akan mulai dikirimkan. Pada saat yang sama, klien 800 Gigabit/s pertama akan didemonstrasikan dalam 8x100 Gigabit Ethernet dan 2x400 Gigabit Ethernet. Janji link serial yang lebih murah dalam bentuk 400G-ZR akhirnya akan terwujud.

Karena sebagian besar transceiver optik dan kabel optik aktif digunakan dalam jaringan area lokal, masuk akal untuk meminimalkan overhead dan menghubungkan optik secara langsung ke IC silikon di dalam serat ini. Optik yang dikemas bersama masih jauh dari siap untuk diproduksi, namun pada tahun 2020, pekerjaan penting akan terjadi di balik layar seiring dengan pergeseran kekuatan teknis industri Ethernet serta dana pengembangan untuk mengintegrasikan komunikasi optik langsung ke cetakan silikon.

EKOSISTEM ETHERNET DAN PEMBELAJARAN MESIN CLOUD - ROB STONE, ETHERNET ALLIANCE DAN BROADCOM

Pertumbuhan kapasitas jaringan global di semua sektor secara tradisional didorong oleh dua faktor utama; menambahkan pengguna dan menambahkan aplikasi baru. Meskipun jumlah pengguna terus bertambah, jumlah tersebut masih kalah dengan kebutuhan bandwidth yang didorong oleh aplikasi-aplikasi baru yang pada akhirnya memerlukan penggunaan teknologi jaringan baru untuk memenuhi permintaan. Salah satu kelas aplikasi yang mendorong pertumbuhan eksponensial dalam beberapa tahun terakhir adalah kecerdasan buatan dan pembelajaran mesin (ML), khususnya jaringan saraf dalam konvolusional.

Penerapan sistem ML melibatkan dua fase. Pertama, model jaringan saraf perlu dilatih menggunakan kumpulan data pelatihan. Setelah model yang dilatih ternyata cukup akurat, model tersebut diteruskan ke mesin inferensi, di mana aplikasi akhir dapat menggunakan model yang dilatih untuk memprediksi (atau "menyimpulkan") hasil berdasarkan klasifikasi data atau kueri eksternal..

Rob Stone, Insinyur Terhormat, Broadcom

Untuk mempercepat proses pelatihan ML, digunakan paralelisasi yang melibatkan beberapa node pelatihan terpisah. Hal ini mengakibatkan persyaratan jaringan yang ketat untuk mendistribusikan data pelatihan antar node, serta selama proses pelatihan berikutnya saat parameter dipertukarkan antar node untuk meningkatkan akurasi model. Selama inferensi, aplikasi akhir menekankan pengembalian hasil dengan cepat untuk meminimalkan latensi yang terlihat oleh pengguna akhir, dan oleh karena itu latensi rendah sangatlah penting. Karena alasan ini, semua operator hyperscale besar kini telah menerapkan perangkat keras ML mereka sendiri, dan beberapa menawarkan cloud ML sebagai layanan untuk aplikasi pengguna akhir. Persaingan antara berbagai layanan cloud ML memaksa operator untuk terus berinvestasi dalam peningkatan infrastruktur jaringan agar tetap kompetitif, yang pada gilirannya mendorong komunitas Ethernet untuk merespons teknologi yang mendukung peningkatan kebutuhan bandwidth dengan tantangan mempertahankan profil daya dan biaya yang dapat diterima.

Namun, sistem ML internal ini tidak ada gunanya kecuali data masukan dapat dikumpulkan dan dikirim ke mesin inferensi untuk membuat prediksi. Perangkat seperti kendaraan otonom, IoT industri dan rumah pintar, kantor dan kota menggunakan beragam teknologi konektivitas, nirkabel (jaringan area pribadi serta jaringan area lokal atau WiFi), kabel termasuk penggunaan teknologi Power over Ethernet, dan seluler (LTE dan 5G). Semua teknologi ini memanfaatkan ekosistem Ethernet untuk menciptakan solusi yang hemat biaya dan memiliki interoperabilitas tinggi.

Nathan Tracy saat ini menjabat sebagai dewan direksi Ethernet Alliance dan telah aktif terlibat dalam organisasi tersebut selama beberapa tahun terakhir. Dia adalah ahli teknologi di tim Arsitektur Sistem dan Pimpinan Standar Industri untuk unit bisnis Data dan Perangkat di TE Connectivity, yang bertanggung jawab untuk mengembangkan standar dan bekerja dengan klien utama untuk menciptakan arsitektur sistem baru. Nathan juga merupakan anggota aktif dari beberapa asosiasi industri, saat ini menjabat sebagai Presiden dan Anggota Dewan OIF dan secara rutin menghadiri dan berkontribusi pada IEEE 802.3 dan COBO.

Jim Theodoras adalah anggota dewan direksi Ethernet dan wakil presiden penelitian dan pengembangan di HG Genuine USA. Dia adalah seorang profesional komunikasi optik berpengalaman dengan rekam jejak yang terbukti dalam menciptakan aliran pendapatan baru melalui kombinasi kreativitas, analisis pasar, keterlibatan pelanggan, kerja tim lintas fungsi, dan dukungan. Beliau memiliki pengalaman lebih dari 30 tahun di industri elektronik dan optik, yang mencakup berbagai topik yang beragam. Jim adalah mantan presiden Ethernet Alliance dan mantan editor komunikasi optik untuk IEEE Communications Magazine. Beliau memegang 20 paten di bidang telekomunikasi dan sering menjadi kontributor publikasi industri.

Rob Stone, Dewan Direksi Ethernet Alliance, adalah insinyur terkemuka di tim Arsitektur Switch Broadcom, yang berspesialisasi dalam interkoneksi pusat data, protokol, dan desain port. Beliau adalah peserta aktif di sejumlah organisasi industri, termasuk IEEE 802.3, COBO dan modul MSA lainnya, dan pernah memimpin Kelompok Kerja Teknis MSA RCx dan 25G Ethernet. Rob memiliki lebih dari 18 tahun pengalaman industri dalam menghadirkan teknologi komunikasi ke pasar. Dia pernah memegang posisi teknis dan manajemen di Intel, Infinera, Emcore, Skorpios dan Bandwidth 9.

Peter Jones adalah Ketua Dewan Direksi Ethernet Alliance dan Insinyur Terhormat di grup Cisco Enterprise Hardware. Dia mengerjakan teknologi dan arsitektur sistem baru untuk produk switching, routing dan nirkabel Cisco, serta produk Cisco IoT Networking. Dia adalah tokoh kunci dalam pengembangan switch seri Catalyst 3850, Catalyst 3650, dan Catalyst 9000. Selain perannya sebagai Ketua Ethernet Alliance, Peter juga mengetuai subkomite Ethernet Single Pair Ethernet Alliance, berpartisipasi dalam IEEE 802.3, dan mengetuai Aliansi NBASE-T.

Menurut tradisi yang ada, kami menunggu komentar Anda dan mengundang semua orang untuk melakukannya webinar gratis, di dalamnya kita akan mempertimbangkan pengoperasian protokol VRRP/HSRP. Kami akan menganalisis kasus-kasus di mana perlu menggunakan protokol gateway redundan, dan juga memeriksa perbedaan antara protokol-protokol tersebut dan membandingkan pengoperasian HSRP/VRRP dengan GLBP.

Sumber: www.habr.com