100GbE: ຟຸ່ມເຟືອຍຫຼືຄວາມຈໍາເປັນທີ່ສໍາຄັນ?

IEEE P802.3ba, ມາດຕະຖານສໍາລັບການສົ່ງຂໍ້ມູນຫຼາຍກວ່າ 100 Gigabit Ethernet (100GbE), ໄດ້ຖືກພັດທະນາລະຫວ່າງ 2007 ແລະ 2010 [3], ແຕ່ວ່າພຽງແຕ່ໄດ້ແຜ່ຂະຫຍາຍໃນ 2018 [5]. ເປັນຫຍັງໃນປີ 2018 ແລະບໍ່ແມ່ນກ່ອນຫນ້ານັ້ນ? ແລະເປັນຫຍັງທັນທີໃນຂັບ? ມີຢ່າງຫນ້ອຍຫ້າເຫດຜົນສໍາລັບການນີ້ ...

IEEE P802.3ba ໄດ້ຖືກພັດທະນາຕົ້ນຕໍເພື່ອຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການຂອງສູນຂໍ້ມູນແລະຄວາມຕ້ອງການຂອງຈຸດແລກປ່ຽນການຈະລາຈອນທາງອິນເຕີເນັດ (ລະຫວ່າງຜູ້ປະກອບການເອກະລາດ); ເຊັ່ນດຽວກັນກັບການຮັບປະກັນການດໍາເນີນງານທີ່ບໍ່ມີການຂັດຂວາງຂອງການບໍລິການເວັບທີ່ມີຊັບພະຍາກອນຫຼາຍ, ເຊັ່ນ: ປະຕູທີ່ມີເນື້ອຫາວິດີໂອຈໍານວນຫລາຍ (ຕົວຢ່າງ, YouTube); ແລະສໍາລັບຄອມພິວເຕີ້ທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ. [3] ຜູ້ໃຊ້ອິນເຕີເນັດແບບທໍາມະດາຍັງປະກອບສ່ວນກັບການປ່ຽນແປງຄວາມຕ້ອງການແບນວິດ: ຫຼາຍຄົນມີກ້ອງຖ່າຍຮູບດິຈິຕອນ, ແລະປະຊາຊົນຕ້ອງການຖ່າຍທອດເນື້ອຫາທີ່ພວກເຂົາຖ່າຍຜ່ານອິນເຕີເນັດ. ນັ້ນ. ປະລິມານຂອງເນື້ອໃນທີ່ແຜ່ຂະຫຍາຍຢູ່ໃນອິນເຕີເນັດແມ່ນກາຍເປັນຂະຫນາດໃຫຍ່ແລະຂະຫນາດໃຫຍ່ຕາມເວລາ. ທັງໃນລະດັບມືອາຊີບແລະຜູ້ບໍລິໂພກ. ໃນທຸກກໍລະນີເຫຼົ່ານີ້, ເມື່ອໂອນຂໍ້ມູນຈາກໂດເມນຫນຶ່ງໄປອີກ, ການສົ່ງຂໍ້ມູນທັງຫມົດຂອງໂຫນດເຄືອຂ່າຍທີ່ສໍາຄັນໄດ້ເກີນຄວາມສາມາດຂອງພອດ 10GbE. [1​] ນີ້​ແມ່ນ​ເຫດ​ຜົນ​ສໍາ​ລັບ​ການ​ເກີດ​ຂຶ້ນ​ຂອງ​ມາດ​ຕະ​ຖານ​ໃຫມ່​: 100GbE​.

ສູນຂໍ້ມູນຂະຫນາດໃຫຍ່ແລະຜູ້ໃຫ້ບໍລິການຄລາວກໍາລັງໃຊ້ 100GbE ແລ້ວ, ແລະວາງແຜນທີ່ຈະຄ່ອຍໆຍ້າຍໄປ 200GbE ແລະ 400GbE ໃນສອງສາມປີຂ້າງຫນ້າ. ໃນຂະນະດຽວກັນ, ພວກເຂົາກໍາລັງຊອກຫາຄວາມໄວເກີນ terabit ແລ້ວ. [6] ເຖິງແມ່ນວ່າມີຜູ້ສະຫນອງຂະຫນາດໃຫຍ່ຈໍານວນຫນຶ່ງທີ່ກໍາລັງຍ້າຍໄປ 100GbE ພຽງແຕ່ປີທີ່ຜ່ານມາ (ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ Microsoft Azure). ສູນຂໍ້ມູນທີ່ໃຊ້ຄອມພິວເຕີ້ທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງສໍາລັບການບໍລິການທາງດ້ານການເງິນ, ເວທີລັດຖະບານ, ເວທີນ້ໍາມັນແລະອາຍແກັສແລະເຄື່ອງໃຊ້ໄຟຟ້າໄດ້ເລີ່ມຍ້າຍໄປສູ່ 100GbE. [5]

ໃນສູນຂໍ້ມູນວິສາຫະກິດ, ຄວາມຕ້ອງການແບນວິດແມ່ນຂ້ອນຂ້າງຕ່ໍາ: ພຽງແຕ່ບໍ່ດົນມານີ້ມີ 10GbE ກາຍເປັນຄວາມຈໍາເປັນແທນທີ່ຈະເປັນຄວາມຫລູຫລາຢູ່ທີ່ນີ້. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ເນື່ອງຈາກອັດຕາການຊົມໃຊ້ການຈະລາຈອນເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງໄວວາ, ມັນມີຄວາມສົງໃສວ່າ 10GbE ຈະອາໄສຢູ່ໃນສູນຂໍ້ມູນວິສາຫະກິດຢ່າງຫນ້ອຍ 10 ຫຼື 5 ປີ. ແທນທີ່ຈະ, ພວກເຮົາຈະເຫັນການຍ້າຍໄວໄປຫາ 25GbE ແລະໄວຂຶ້ນເປັນ 100GbE. [6] ເນື່ອງຈາກວ່າ, ເປັນນັກວິເຄາະ Intel ສັງເກດເຫັນ, ຄວາມເຂັ້ມຂອງການຈະລາຈອນພາຍໃນສູນຂໍ້ມູນເພີ່ມຂຶ້ນປະຈໍາປີໂດຍ 25%. [5]

ນັກວິເຄາະຈາກ Dell ແລະ Hewlett Packard ລັດ [4] ວ່າ 2018 ເປັນປີຂອງ 100GbE ສໍາລັບສູນຂໍ້ມູນ. ກັບຄືນໄປໃນເດືອນສິງຫາ 2018, ການຈັດສົ່ງອຸປະກອນ 100GbE ແມ່ນສູງກວ່າສອງເທົ່າຂອງການຈັດສົ່ງໃນຕະຫຼອດປີ 2017. ແລະຈັງຫວະຂອງການຂົນສົ່ງຍັງສືບຕໍ່ເລັ່ງຍ້ອນວ່າສູນຂໍ້ມູນເລີ່ມຍ້າຍອອກໄປຈາກ 40GbE ໃນການຂັບ. ຄາດວ່າໃນປີ 2022, 19,4 ລ້ານພອດ 100GbE ຈະຖືກສົ່ງຕໍ່ປີ (ໃນປີ 2017, ສໍາລັບການປຽບທຽບ, ຕົວເລກນີ້ແມ່ນ 4,6 ລ້ານ). [4] ສໍາລັບຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ, ໃນປີ 2017 $ 100 ຕື້ໄດ້ໃຊ້ໃນທ່າເຮືອ 7GbE, ແລະໃນປີ 2020, ອີງຕາມການຄາດຄະເນ, ປະມານ 20 ຕື້ໂດລາຈະໃຊ້ (ເບິ່ງຮູບ 1). [1]

ຮູບທີ 1. ສະຖິຕິ ແລະການຄາດຄະເນຄວາມຕ້ອງການອຸປະກອນເຄືອຂ່າຍ

ເປັນຫຍັງຕອນນີ້? 100GbE ບໍ່ແມ່ນເທກໂນໂລຍີໃຫມ່ແທ້ໆ, ດັ່ງນັ້ນເປັນຫຍັງມັນຈຶ່ງມີ hype ຫຼາຍໃນຕອນນີ້?

1) ເນື່ອງຈາກວ່າເຕັກໂນໂລຊີນີ້ໄດ້ matured ແລະກາຍເປັນລາຄາຖືກກວ່າ. ມັນແມ່ນໃນປີ 2018 ທີ່ພວກເຮົາຂ້າມເສັ້ນໃນເວລາທີ່ການນໍາໃຊ້ແພລະຕະຟອມທີ່ມີພອດ 100-Gigabit ໃນສູນຂໍ້ມູນໄດ້ກາຍເປັນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ມີປະສິດທິພາບຫຼາຍກ່ວາ " stacking" ຫຼາຍແພລະຕະຟອມ 10-Gigabit. ຕົວຢ່າງ: Ciena 5170 (ເບິ່ງຮູບ 2) ເປັນແພລະຕະຟອມທີ່ຫນາແຫນ້ນທີ່ສະຫນອງການສົ່ງຜ່ານລວມຂອງ 800GbE (4x100GbE, 40x10GbE). ຖ້າມີພອດ 10-Gigabit ຫຼາຍອັນເພື່ອສະຫນອງການສົ່ງຕໍ່ທີ່ຈໍາເປັນ, ຫຼັງຈາກນັ້ນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງຮາດແວເພີ່ມເຕີມ, ພື້ນທີ່ເພີ່ມເຕີມ, ການໃຊ້ພະລັງງານເກີນ, ການບໍາລຸງຮັກສາຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ຊິ້ນສ່ວນເພີ່ມເຕີມແລະລະບົບເຮັດຄວາມເຢັນເພີ່ມເຕີມຈະເພີ່ມຈໍານວນທີ່ສະອາດ. [1] ຕົວຢ່າງ, ຜູ້ຊ່ຽວຊານ Hewlett Packard, ການວິເຄາະຜົນປະໂຫຍດທີ່ມີທ່າແຮງຂອງການເຄື່ອນຍ້າຍຈາກ 10GbE ຫາ 100GbE, ມາຮອດຕົວເລກດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້: ການປະຕິບັດທີ່ສູງຂຶ້ນ (56%), ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທັງຫມົດຕ່ໍາ (27%), ການໃຊ້ພະລັງງານຕ່ໍາ (31%), ການເຊື່ອມຕໍ່ສາຍເຄເບີ້ນງ່າຍ (ໂດຍ 38%). [5]

ຮູບ 2. Ciena 5170: ຕົວຢ່າງເວທີທີ່ມີພອດ 100 Gigabit

2) Juniper ແລະ Cisco ສຸດທ້າຍໄດ້ສ້າງ ASICs ຂອງຕົນເອງສໍາລັບການປ່ຽນ 100GbE. [5] ຊຶ່ງເປັນການຢືນຢັນ eloquent ຂອງຄວາມຈິງທີ່ວ່າເຕັກໂນໂລຊີ 100GbE ເປັນຜູ້ໃຫຍ່ຢ່າງແທ້ຈິງ. ຄວາມຈິງແລ້ວແມ່ນວ່າມັນມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ມີປະສິດທິພາບໃນການສ້າງຊິບ ASIC ພຽງແຕ່ໃນເວລາທີ່, ທໍາອິດ, ເຫດຜົນປະຕິບັດກ່ຽວກັບພວກມັນບໍ່ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການປ່ຽນແປງໃນອະນາຄົດທີ່ຄາດໄວ້, ແລະອັນທີສອງ, ເມື່ອມີການຜະລິດຊິບທີ່ຄ້າຍຄືກັນຈໍານວນຫລາຍ. Juniper ແລະ Cisco ຈະບໍ່ຜະລິດ ASICs ເຫຼົ່ານີ້ໂດຍບໍ່ມີຄວາມຫມັ້ນໃຈໃນການເຕີບໂຕເຕັມທີ່ຂອງ 100GbE.

3) ເນື່ອງຈາກວ່າ Broadcom, Cavium, ແລະ Mellanox Technologie ໄດ້ເລີ່ມຕົ້ນການປັ່ນປ່ວນໂປເຊດເຊີທີ່ມີການສະຫນັບສະຫນູນ 100GbE, ແລະໂປເຊດເຊີເຫຼົ່ານີ້ຖືກໃຊ້ແລ້ວໃນສະວິດຈາກຜູ້ຜະລິດເຊັ່ນ Dell, Hewlett Packard, Huawei Technologies, Lenovo Group, ແລະອື່ນໆ. [5]

4) ເນື່ອງຈາກວ່າເຊີບເວີທີ່ຢູ່ໃນ racks ເຊີບເວີມີອຸປະກອນອະແດບເຕີເຄືອຂ່າຍ Intel ລຸ້ນລ້າສຸດ (ເບິ່ງຮູບ 3), ມີສອງພອດ 25-Gigabit, ແລະບາງຄັ້ງເຖິງແມ່ນ converged ຕົວອະແດບເຕີເຄືອຂ່າຍທີ່ມີສອງພອດ 40-Gigabit (XXV710 ແລະ XL710). {ຮູບ 3. Intel NICs ຫຼ້າສຸດ: XXV710 ແລະ XL710}

5) ເນື່ອງຈາກວ່າອຸປະກອນ 100GbE ແມ່ນເຂົ້າກັນໄດ້ກັບຫຼັງ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການໃຊ້ງານງ່າຍຂຶ້ນ: ທ່ານສາມາດໃຊ້ສາຍທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ແລ້ວຄືນໃໝ່ໄດ້ (ພຽງແຕ່ເຊື່ອມຕໍ່ຕົວຮັບສັນຍານໃໝ່ກັບພວກມັນ).

ນອກຈາກນັ້ນ, ຄວາມພ້ອມຂອງ 100GbE ກະກຽມໃຫ້ພວກເຮົາສໍາລັບເຕັກໂນໂລຢີໃຫມ່ເຊັ່ນ "NVMe over Fabrics" (ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ Samsung Evo Pro 256 GB NVMe PCIe SSD; ເບິ່ງຮູບ 4) [8, 10], "ເຄືອຂ່າຍພື້ນທີ່ເກັບຮັກສາ" (SAN ) / "Software Defined Storage" (ເບິ່ງ Fig. 5) [7], RDMA [11], ເຊິ່ງບໍ່ມີ 100GbE ບໍ່ສາມາດຮັບຮູ້ທ່າແຮງອັນເຕັມທີ່ຂອງພວກເຂົາ.

ຮູບ 4. Samsung Evo Pro 256 GB NVMe PCIe SSD

ຮູບ 5. “ເຄືອຂ່າຍພື້ນທີ່ເກັບຂໍ້ມູນ” (SAN) / “ຊອບແວທີ່ກຳນົດການເກັບຮັກສາ”

ສຸດທ້າຍ, ເປັນຕົວຢ່າງທີ່ແປກປະຫລາດຂອງຄວາມຕ້ອງການປະຕິບັດສໍາລັບການນໍາໃຊ້ 100GbE ແລະເຕັກໂນໂລຢີຄວາມໄວສູງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ, ພວກເຮົາສາມາດອ້າງອີງຟັງວິທະຍາສາດຂອງມະຫາວິທະຍາໄລ Cambridge (ເບິ່ງຮູບ 6), ເຊິ່ງສ້າງຂຶ້ນບົນພື້ນຖານຂອງ 100GbE (Spectrum. SN2700 Ethernet switches) - ໃນຄໍາສັ່ງ, ໃນບັນດາສິ່ງອື່ນໆ, ຮັບປະກັນການປະຕິບັດງານທີ່ມີປະສິດທິພາບຂອງການເກັບຮັກສາແຜ່ນແຈກຢາຍ NexentaEdge SDS, ເຊິ່ງສາມາດ overload ເຄືອຂ່າຍ 10/40GbE ໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍ. [2] ຟັງວິທະຍາສາດທີ່ມີປະສິດຕິພາບສູງດັ່ງກ່າວໄດ້ຖືກນໍາໄປໃຊ້ເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫາທີ່ຫຼາກຫຼາຍທາງດ້ານວິທະຍາສາດທີ່ນໍາໃຊ້ [9, 12]. ຕົວຢ່າງ, ນັກວິທະຍາສາດການແພດໃຊ້ເມຄດັ່ງກ່າວເພື່ອຖອດລະຫັດ genome ຂອງມະນຸດ, ແລະຊ່ອງທາງ 100GbE ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອໂອນຂໍ້ມູນລະຫວ່າງກຸ່ມຄົ້ນຄ້ວາມະຫາວິທະຍາໄລ.

ຮູບທີ 6. Fragment of the University of Cambridge science cloud

ປື້ມບັນນານຸກົມ

1. John Hawkins. 100GbE: ໃກ້ຊິດກັບຂອບ, ໃກ້ຊິດກັບຄວາມເປັນຈິງ // ປີ 2017.
2. Amit Katz. ສະວິດ 100GbE - ເຈົ້າເຮັດຄະນິດສາດແລ້ວບໍ? // ປີ 2016.
3. Margaret Rose. 100 Gigabit Ethernet (100GbE).
4. David Graves. Dell EMC ຫຼຸດລົງສອງເທົ່າໃນ 100 Gigabit Ethernet ສໍາລັບສູນຂໍ້ມູນທີ່ທັນສະໄຫມ // ປີ 2018.
5. Mary Branscombe. ປີຂອງ 100GbE ໃນເຄືອຂ່າຍສູນຂໍ້ມູນ // ປີ 2018.
6. Jarred Baker. ການເຄື່ອນຍ້າຍໄວຂຶ້ນໃນສູນຂໍ້ມູນວິສາຫະກິດ // ປີ 2017.
7. ທອມ ຄລາກ. ການອອກແບບເຄືອຂ່າຍພື້ນທີ່ການເກັບຮັກສາ: ການອ້າງອິງປະຕິບັດສໍາລັບການປະຕິບັດຊ່ອງທາງເສັ້ນໄຍແລະ IP SANs. 2003. 572p.
8. James O'Reilly. ການເກັບຮັກສາເຄືອຂ່າຍ: ເຄື່ອງມືແລະເຕັກໂນໂລຢີສໍາລັບການເກັບຮັກສາຂໍ້ມູນຂອງບໍລິສັດຂອງທ່ານ // 2017. 280p.
9. James Sullivan. ການແຂ່ງຂັນກຸ່ມນັກສຶກສາ 2017, Team University of Texas ຢູ່ Austin/Texas State University: Reproducing vectorization of the Tersoff multi-body potential on the Intel Skylake and NVIDIA V100 architectures // Parallel Computing. v.79, 2018. ໜ້າ. 30-35.
10. Manolis Katevenis. ການຜະລິດຕໍ່ໄປຂອງລະບົບ Exascale-class: ໂຄງການ ExaNeSt // Microprocessors ແລະ Microsystems. v.61, 2018. ໜ້າ. 58-71.
11. Hari Subramoni. RDMA ຜ່ານອີເທີເນັດ: ການສຶກສາເບື້ອງຕົ້ນ // ຂັ້ນຕອນຂອງກອງປະຊຸມກ່ຽວກັບການເຊື່ອມຕໍ່ກັນທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງສໍາລັບຄອມພິວເຕີ້ແຈກຢາຍ. 2009.
12. Chris Broekema. ການໂອນຂໍ້ມູນທີ່ມີປະສິດທິພາບດ້ານພະລັງງານໃນວິທະຍຸດາລາສາດດ້ວຍຊອບແວ UDP RDMA // ລະບົບຄອມພິວເຕີທີ່ສ້າງຂຶ້ນໃນອະນາຄົດ. v.79, 2018. ໜ້າ. 215-224.

PS ບົດ​ຄວາມ​ໄດ້​ຖືກ​ພິມ​ເຜີຍ​ແຜ່​ໃນ​ເບື້ອງ​ຕົ້ນ​ໃນ "ຜູ້ເບິ່ງແຍງລະບົບ".

ພຽງແຕ່ຜູ້ໃຊ້ລົງທະບຽນສາມາດເຂົ້າຮ່ວມໃນການສໍາຫຼວດ. ເຂົ້າ​ສູ່​ລະ​ບົບກະລຸນາ.

ເປັນ​ຫຍັງ​ສູນ​ຂໍ້​ມູນ​ຂະ​ຫນາດ​ໃຫຍ່​ເລີ່ມ​ຕົ້ນ​ທີ່​ຈະ​ຍ້າຍ​ອອກ​ຂະ​ຫນາດ​ໃຫຍ່​ເປັນ 100GbE​?

• ແທ້ຈິງແລ້ວ, ບໍ່ມີໃຜໄດ້ເລີ່ມຍ້າຍໄປບ່ອນໃດເທື່ອ ...

• ເນື່ອງຈາກວ່າເຕັກໂນໂລຊີນີ້ໄດ້ matured ແລະກາຍເປັນລາຄາຖືກກວ່າ

• ເນື່ອງຈາກວ່າ Juniper ແລະ Cisco ໄດ້ສ້າງ ASICs ສໍາລັບສະວິດ 100GbE

• ເນື່ອງຈາກວ່າ Broadcom, Cavium, ແລະ Mellanox Technologie ໄດ້ເພີ່ມການສະຫນັບສະຫນູນ 100GbE

• ເນື່ອງຈາກວ່າເຄື່ອງແມ່ຂ່າຍໃນປັດຈຸບັນມີພອດ 25- ແລະ 40-gigabit

• ສະບັບຂອງທ່ານ (ຂຽນໃນຄໍາເຫັນ)

12 ຜູ້ໃຊ້ລົງຄະແນນສຽງ. 15 ຜູ້ໃຊ້ງົດ.

ແຫຼ່ງຂໍ້ມູນ: www.habr.com