IEEE P802.3ba ā standarts datu pÄrraidei, izmantojot 100 gigabitu Ethernet (100 GbE), tika izstrÄdÄts laikÄ no 2007. lÄ«dz 2010. gadam [3], taÄu tas kļuva plaÅ”i izplatÄ«ts tikai 2018. gadÄ [5]. KÄpÄc 2018. gadÄ un ne agrÄk? Un kÄpÄc uzreiz bariem? Tam ir vismaz pieci iemesli...
IEEE P802.3ba tika izstrÄdÄts galvenokÄrt, lai apmierinÄtu datu centru vajadzÄ«bas un interneta trafika apmaiÅas punktu vajadzÄ«bas (starp neatkarÄ«giem operatoriem); kÄ arÄ« nodroÅ”inÄt resursietilpÄ«gu tÄ«mekļa servisu, piemÄram, portÄlu ar lielu video satura apjomu (piemÄram, YouTube) nepÄrtrauktu darbÄ«bu; un augstas veiktspÄjas skaitļoÅ”anai. [3] ArÄ« parastie interneta lietotÄji veicina mainÄ«gÄs joslas platuma prasÄ«bas: daudziem cilvÄkiem ir digitÄlÄs kameras, un cilvÄki vÄlas straumÄt uzÅemto saturu internetÄ. Tas. InternetÄ cirkulÄjoÅ”Ä satura apjoms laika gaitÄ kļūst arvien lielÄks. Gan profesionÄlajÄ, gan patÄrÄtÄju lÄ«menÄ«. Visos Å”ajos gadÄ«jumos, pÄrsÅ«tot datus no viena domÄna uz otru, galveno tÄ«kla mezglu kopÄjÄ caurlaidspÄja jau sen pÄrsniedz 10GbE portu iespÄjas. [1] Tas ir iemesls jauna standarta raÅ”anÄs: 100GbE.
Lielie datu centri un mÄkoÅpakalpojumu sniedzÄji jau aktÄ«vi izmanto 100GbE un plÄno pÄris gadu laikÄ pakÄpeniski pÄriet uz 200GbE un 400GbE. TajÄ paÅ”Ä laikÄ viÅi jau skatÄs uz Ätrumu, kas pÄrsniedz terabitu. [6] Lai gan ir daži lieli piegÄdÄtÄji, kas uz 100GbE pÄriet tikai pagÄjuÅ”ajÄ gadÄ (piemÄram, Microsoft Azure). Datu centri, kuros darbojas augstas veiktspÄjas skaitļoÅ”ana finanÅ”u pakalpojumiem, valdÄ«bas platformÄm, naftas un gÄzes platformÄm un komunÄlajiem pakalpojumiem, arÄ« ir sÄkuÅ”i pÄriet uz 100GbE. [5]
UzÅÄmumu datu centros pieprasÄ«jums pÄc joslas platuma ir nedaudz mazÄks: tikai nesen 10GbE Å”eit kļuva par nepiecieÅ”amÄ«bu, nevis greznÄ«bu. TaÄu, trafika patÄriÅa tempam augot arvien straujÄk, jÄÅ”aubÄs, vai 10GbE uzÅÄmumu datu centros nodzÄ«vos vismaz 10 vai pat 5 gadus. TÄ vietÄ mÄs redzÄsim strauju pÄreju uz 25GbE un vÄl ÄtrÄku pÄreju uz 100GbE. [6] TÄ kÄ, kÄ atzÄ«mÄ Intel analÄ«tiÄ·i, trafika intensitÄte datu centrÄ katru gadu palielinÄs par 25%. [5]
Dell un Hewlett Packard analÄ«tiÄ·i norÄda [4], ka 2018. gads datu centriem ir 100 GbE gads. VÄl 2018. gada augustÄ 100GbE iekÄrtu piegÄdes bija divas reizes lielÄkas nekÄ piegÄdes visÄ 2017. gadÄ. Un sÅ«tÄ«jumu temps turpina paÄtrinÄties, jo datu centri bariem sÄk attÄlinÄties no 40GbE. Paredzams, ka lÄ«dz 2022. gadam ik gadu tiks nosÅ«tÄ«ti 19,4 miljoni 100GbE ostu (2017. gadÄ salÄ«dzinÄjumam Å”is rÄdÄ«tÄjs bija 4,6 miljoni). [4] RunÄjot par izmaksÄm, 2017. gadÄ 100GbE portiem tika iztÄrÄti 7 miljardi ASV dolÄru, bet 2020. gadÄ saskaÅÄ ar prognozÄm tiks iztÄrÄti aptuveni 20 miljardi ASV dolÄru (skat. 1. att.). [1]
1. attÄls. TÄ«kla iekÄrtu pieprasÄ«juma statistika un prognozes
KÄpÄc tagad? 100GbE nav gluži jauna tehnoloÄ£ija, kÄpÄc tagad par to ir tik daudz ažiotÄžu?
1) Jo Ŕī tehnoloÄ£ija ir nobriedusi un kļuvusi lÄtÄka. TieÅ”i 2018. gadÄ mÄs ŔķÄrsojÄm robežu, kad platformu ar 100 gigabitu pieslÄgvietÄm izmantoÅ”ana datu centrÄ kļuva rentablÄka nekÄ vairÄku 10 gigabitu platformu ākrauÅ”anaā. PiemÄrs: Ciena 5170 (sk. 2. attÄlu) ir kompakta platforma, kas nodroÅ”ina kopÄjo caurlaidspÄju 800GbE (4x100GbE, 40x10GbE). Ja nepiecieÅ”amÄs caurlaidspÄjas nodroÅ”inÄÅ”anai ir nepiecieÅ”ami vairÄki 10 gigabitu porti, tad izmaksas par papildu aparatÅ«ru, papildu vietu, pÄrmÄrÄ«gu enerÄ£ijas patÄriÅu, pastÄvÄ«gu apkopi, papildu rezerves daļÄm un papildu dzesÄÅ”anas sistÄmÄm veido diezgan kÄrtÄ«gu summu. [1] PiemÄram, Hewlett Packard speciÄlisti, analizÄjot iespÄjamos ieguvumus, pÄrejot no 10GbE uz 100GbE, nonÄca pie Å”Ädiem skaitļiem: augstÄka veiktspÄja (56%), zemÄkas kopÄjÄs izmaksas (27%), mazÄks enerÄ£ijas patÄriÅÅ” (31%), kabeļu savienojumu vienkÄrÅ”oÅ”ana (par 38%). [5]
2. attÄls. Ciena 5170: platformas piemÄrs ar 100 gigabitu pieslÄgvietÄm
2) Juniper un Cisco beidzot ir izveidojuÅ”i savus ASIC 100GbE slÄdžiem. [5] Tas ir daiļrunÄ«gs apstiprinÄjums tam, ka 100GbE tehnoloÄ£ija ir patiesi nobriedusi. Fakts ir tÄds, ka ASIC mikroshÄmas ir ekonomiski izdevÄ«gi izveidot tikai tad, ja, pirmkÄrt, tajos ieviestÄ loÄ£ika pÄrskatÄmÄ nÄkotnÄ neprasa izmaiÅas, un, otrkÄrt, kad tiek ražots liels skaits identisku mikroshÄmu. Juniper un Cisco neradÄ«tu Å”os ASIC, ja nebÅ«tu pÄrliecinÄti par 100 GbE termiÅu.
3) TÄ kÄ Broadcom, Cavium un Mellanox Technologie ir sÄkuÅ”i ražot procesorus ar 100GbE atbalstu, un Å”ie procesori jau tiek izmantoti tÄdu ražotÄju slÄdžos kÄ Dell, Hewlett Packard, Huawei Technologies, Lenovo Group utt. [5]
4) TÄ kÄ serveri, kas atrodas serveru plauktos, arvien vairÄk tiek aprÄ«koti ar jaunÄkajiem Intel tÄ«kla adapteriem (skatiet 3. attÄlu), ar diviem 25 gigabitu portiem un dažreiz pat saplÅ«stoÅ”iem tÄ«kla adapteriem ar diviem 40 gigabitu portiem (XXV710 un XL710). {3. attÄls. JaunÄkie Intel NIC: XXV710 un XL710}
5) TÄ kÄ 100GbE aprÄ«kojums ir saderÄ«gs ar atpakaļejoÅ”u spÄku, kas vienkÄrÅ”o izvietoÅ”anu: varat atkÄrtoti izmantot jau izvadÄ«tos kabeļus (vienkÄrÅ”i pievienojiet tiem jaunu raiduztvÄrÄju).
TurklÄt 100GbE pieejamÄ«ba sagatavo mÅ«s jaunÄm tehnoloÄ£ijÄm, piemÄram, āNVMe over Fabricsā (piemÄram, Samsung Evo Pro 256 GB NVMe PCIe SSD; sk. 4. att.) [8, 10], āStorage Area Networkā (SAN) ) / āSoftware Defined Storageā (skat. 5. att.) [7], RDMA [11], kas bez 100GbE nevarÄtu pilnÄ«bÄ realizÄt savu potenciÄlu.
4. attÄls. Samsung Evo Pro 256 GB NVMe PCIe SSD
5. attÄls. āStorage Area Networkā (SAN) / āSoftware Defined Storageā
Visbeidzot, kÄ eksotisku piemÄru praktiskajam pieprasÄ«jumam pÄc 100GbE un ar to saistÄ«to ÄtrdarbÄ«go tehnoloÄ£iju izmantoÅ”anas, var minÄt Kembridžas UniversitÄtes zinÄtnisko mÄkoni (skat. 6. att.), kas veidots uz 100GbE (Spectrum) bÄzes. SN2700 Ethernet slÄdži) - lai, cita starpÄ, nodroÅ”inÄtu efektÄ«vu NexentaEdge SDS sadalÄ«tÄs diska krÄtuves darbÄ«bu, kas var viegli pÄrslogot 10/40GbE tÄ«klu. [2] Å Ädi augstas veiktspÄjas zinÄtniskie mÄkoÅi tiek izmantoti, lai atrisinÄtu dažÄdas lietiŔķas zinÄtniskas problÄmas [9, 12]. PiemÄram, medicÄ«nas zinÄtnieki izmanto Å”Ädus mÄkoÅus, lai atÅ”ifrÄtu cilvÄka genomu, un 100GbE kanÄlus izmanto informÄcijas pÄrsÅ«tÄ«Å”anai starp universitÄÅ”u pÄtniecÄ«bas grupÄm.
6. attÄls. Kembridžas UniversitÄtes zinÄtnes mÄkoÅa fragments
BibliogrÄfija
- Džons Hokinss. // 2017. gads.
- Amits Katzs. // 2016. gads.
- MÄrgareta Roze. .
- Deivids Greivss. // 2018. gads.
- MÄrija Brenskomba. // 2018. gads.
- Džarreds Beikers. // 2017. gads.
- Toms KlÄrks. GlabÄÅ”anas apgabalu tÄ«klu projektÄÅ”ana: praktiska uzziÅa par Fiber Channel un IP SAN ievieÅ”anu. 2003. 572 lpp.
- Džeimss O'Reilijs. TÄ«kla krÄtuve: rÄ«ki un tehnoloÄ£ijas jÅ«su uzÅÄmuma datu glabÄÅ”anai // 2017. 280 lpp.
- Džeimss Salivans. Studentu klasteru konkurss 2017, Teksasas komandas universitÄte Ostinas/Teksasas Å”tata universitÄtÄ: Tersoff vairÄku korpusu potenciÄla vektorizÄcijas reproducÄÅ”ana Intel Skylake un NVIDIA V100 arhitektÅ«rÄ // Parallel Computing. v.79, 2018. lpp. 30-35.
- Manolis Katevenis. NÄkamÄ Exascale klases sistÄmu paaudze: ExaNeSt projekts // Mikroprocesori un mikrosistÄmas. v.61, 2018. lpp. 58-71.
- Hari Subramoni. RDMA, izmantojot Ethernet: sÄkotnÄjais pÄtÄ«jums // SeminÄra darbs par augstas veiktspÄjas starpsavienojumiem dalÄ«tai skaitļoÅ”anai. 2009. gads.
- Kriss BrÅ«kema. EnergoefektÄ«va datu pÄrraide radioastronomijÄ ar programmatÅ«ru UDP RDMA // Future Generation Computer Systems. v.79, 2018. lpp. 215-224.
PS. Å is raksts sÄkotnÄji tika publicÄts .
AptaujÄ var piedalÄ«ties tikai reÄ£istrÄti lietotÄji. , lÅ«dzu.
KÄpÄc lielie datu centri sÄka masveidÄ pÄriet uz 100GbE?
-
PatiesÄ«bÄ neviens vÄl nekur nav sÄcis kustÄties...
-
Jo Ŕī tehnoloÄ£ija ir nobriedusi un kļuvusi lÄtÄka
-
Jo Juniper un Cisco izveidoja ASIC 100GbE slÄdžiem
-
TÄ kÄ Broadcom, Cavium un Mellanox Technologie ir pievienojuÅ”i 100GbE atbalstu
-
TÄ kÄ serveriem tagad ir 25 un 40 gigabitu porti
-
JÅ«su versija (raksti komentÄros)
Nobalsoja 12 lietotÄji. 15 lietotÄji atturÄjÄs.
Avots: www.habr.com