100GbE: लक्झरी किंवा आवश्यक गरज?

IEEE P802.3ba, 100 Gigabit इथरनेट (100GbE) पेक्षा जास्त डेटा प्रसारित करण्यासाठी एक मानक, 2007 आणि 2010 दरम्यान विकसित केले गेले [3], परंतु ते फक्त 2018 मध्ये व्यापक झाले [5]. 2018 मध्ये का नाही आधी? आणि ताबडतोब ताबडतोब का? याची किमान पाच कारणे आहेत...

IEEE P802.3ba प्रामुख्याने डेटा केंद्रांच्या गरजा आणि इंटरनेट ट्रॅफिक एक्सचेंज पॉइंट्सच्या गरजा (स्वतंत्र ऑपरेटर दरम्यान) पूर्ण करण्यासाठी विकसित केले गेले; तसेच संसाधन-केंद्रित वेब सेवांचे अखंड ऑपरेशन सुनिश्चित करण्यासाठी, जसे की मोठ्या प्रमाणात व्हिडिओ सामग्रीसह पोर्टल (उदाहरणार्थ, YouTube); आणि उच्च-कार्यक्षमता संगणनासाठी. [३] सामान्य इंटरनेट वापरकर्ते देखील बँडविड्थच्या मागण्या बदलण्यात योगदान देत आहेत: अनेक लोकांकडे डिजिटल कॅमेरे आहेत आणि लोकांना ते इंटरनेटवर कॅप्चर केलेली सामग्री प्रवाहित करायची आहे. ते. इंटरनेटवर प्रसारित होणार्‍या सामग्रीचे प्रमाण कालांतराने मोठे आणि मोठे होत आहे. व्यावसायिक आणि ग्राहक दोन्ही स्तरांवर. या सर्व प्रकरणांमध्ये, एका डोमेनवरून दुसर्‍या डोमेनमध्ये डेटा हस्तांतरित करताना, की नेटवर्क नोड्सच्या एकूण थ्रूपुटने 3GbE पोर्टच्या क्षमतेपेक्षा जास्त काळ ओलांडला आहे. [१] हे नवीन मानक उदयास येण्याचे कारण आहे: 10GbE.

मोठी डेटा केंद्रे आणि क्लाउड सेवा प्रदाते आधीच सक्रियपणे 100GbE वापरत आहेत आणि काही वर्षांत हळूहळू 200GbE आणि 400GbE वर जाण्याची योजना आखत आहेत. त्याच वेळी, ते आधीपासूनच टेराबिटपेक्षा जास्त वेग पाहत आहेत. [६] जरी काही मोठे पुरवठादार आहेत जे 6GbE वर गेल्या वर्षी हलवत आहेत (उदाहरणार्थ, Microsoft Azure). वित्तीय सेवा, सरकारी प्लॅटफॉर्म, तेल आणि वायू प्लॅटफॉर्म आणि युटिलिटीजसाठी उच्च-कार्यक्षमता संगणन चालवणारी डेटा केंद्रे देखील 100GbE वर जाण्यास सुरुवात झाली आहे. [५]

एंटरप्राइझ डेटा सेंटर्समध्ये, बँडविड्थची मागणी काहीशी कमी आहे: अलीकडेच येथे लक्झरीऐवजी 10GbE गरज बनली आहे. तथापि, ट्रॅफिक वापराचा दर अधिक आणि अधिक वेगाने वाढत असल्याने, 10GbE किमान 10 किंवा 5 वर्षे एंटरप्राइझ डेटा सेंटरमध्ये राहतील याची शंका आहे. त्याऐवजी, आम्ही 25GbE कडे जलद हालचाल आणि 100GbE वर आणखी जलद हालचाल पाहू. [६] कारण, इंटेल विश्लेषकांनी नोंदवल्याप्रमाणे, डेटा सेंटरमधील रहदारीची तीव्रता दरवर्षी २५% वाढते. [५]

Dell आणि Hewlett Packard चे विश्लेषक म्हणतात [4] की 2018 हे डेटा केंद्रांसाठी 100GbE चे वर्ष आहे. ऑगस्ट 2018 मध्ये, 100GbE उपकरणांची डिलिव्हरी संपूर्ण 2017 वर्षातील वितरणापेक्षा दुप्पट होती. आणि डेटा सेंटर्स 40GbE पासून दूर जाण्यास सुरुवात केल्यामुळे शिपमेंटचा वेग वाढतो. 2022 पर्यंत, दरवर्षी 19,4 दशलक्ष 100GbE पोर्ट पाठवले जातील अशी अपेक्षा आहे (तुलनेसाठी, 2017 मध्ये, हा आकडा 4,6 दशलक्ष होता). [४] खर्चासाठी, २०१७ मध्ये १००GbE पोर्टवर $७ अब्ज खर्च केले गेले आणि २०२० मध्ये, अंदाजानुसार, सुमारे $२० अब्ज खर्च केले जातील (चित्र १ पहा). [१]

आकृती 1. नेटवर्क उपकरणांच्या मागणीची आकडेवारी आणि अंदाज

आत्ताच का? 100GbE हे अगदी नवीन तंत्रज्ञान नाही, मग आता त्याभोवती इतका प्रचार का आहे?

1) कारण हे तंत्रज्ञान परिपक्व झाले आहे आणि स्वस्त झाले आहे. 2018 मध्ये आम्ही डेटा सेंटरमध्ये 100-गिगाबिट पोर्टसह प्लॅटफॉर्म वापरताना अनेक 10-गिगाबिट प्लॅटफॉर्मला “स्टॅकिंग” करण्यापेक्षा अधिक किफायतशीर बनले होते. उदाहरण: Ciena 5170 (आकृती 2 पहा) एक कॉम्पॅक्ट प्लॅटफॉर्म आहे जो 800GbE (4x100GbE, 40x10GbE) चे एकूण थ्रूपुट प्रदान करतो. आवश्यक थ्रुपुट प्रदान करण्यासाठी अनेक 10-गिगाबिट पोर्ट आवश्यक असल्यास, अतिरिक्त हार्डवेअर, अतिरिक्त जागा, जास्त उर्जा वापर, चालू देखभाल, अतिरिक्त सुटे भाग आणि अतिरिक्त शीतकरण प्रणालींचा खर्च एक सुंदर नीटनेटका आहे. [१] उदाहरणार्थ, हेवलेट पॅकार्ड तज्ञ, 1GbE वरून 10GbE वर जाण्याच्या संभाव्य फायद्यांचे विश्लेषण करून, खालील आकडेवारीवर आले: उच्च कार्यक्षमता (100%), कमी एकूण खर्च (56%), कमी वीज वापर (27%), सरलीकरण केबल कनेक्शन (31% ने). [५]

आकृती 2. सिएना 5170: 100 गिगाबिट पोर्टसह उदाहरण प्लॅटफॉर्म

2) जुनिपर आणि सिस्कोने शेवटी 100GbE स्विचसाठी स्वतःचे ASIC तयार केले आहेत. [५] जे 5GbE तंत्रज्ञान खरोखर परिपक्व आहे या वस्तुस्थितीची स्पष्ट पुष्टी आहे. वस्तुस्थिती अशी आहे की ASIC चिप्स तयार करणे केवळ तेव्हाच किफायतशीर आहे जेव्हा, प्रथम, त्यांच्यावर लागू केलेल्या तर्काला नजीकच्या भविष्यात बदलांची आवश्यकता नसते आणि दुसरे म्हणजे, जेव्हा मोठ्या संख्येने समान चिप्स तयार केल्या जातात. ज्युनिपर आणि सिस्को 100GbE च्या परिपक्वतेवर विश्वास ठेवल्याशिवाय या ASICs तयार करणार नाहीत.

3) कारण Broadcom, Cavium, आणि Mellanox Technologie ने 100GbE समर्थनासह प्रोसेसर तयार करणे सुरू केले आहे, आणि हे प्रोसेसर आधीच Dell, Hewlett Packard, Huawei Technologies, Lenovo Group, इ. सारख्या उत्पादकांकडून स्विचेसमध्ये वापरले जातात. [५]

4) कारण सर्व्हर रॅकमध्ये ठेवलेले सर्व्हर दोन 3-गिगाबिट पोर्टसह नवीनतम इंटेल नेटवर्क अडॅप्टर्स (आकृती 25 पहा), आणि काहीवेळा दोन 40-गिगाबिट पोर्ट्स (XXV710 आणि XL710) सह एकत्रित नेटवर्क अडॅप्टरसह वाढत्या प्रमाणात सुसज्ज आहेत. {आकृती 3. नवीनतम इंटेल NIC: XXV710 आणि XL710}

5) कारण 100GbE उपकरणे बॅकवर्ड कंपॅटिबल आहेत, जे उपयोजन सुलभ करते: तुम्ही आधीच राउट केलेल्या केबल्सचा पुन्हा वापर करू शकता (फक्त त्यांना नवीन ट्रान्सीव्हर कनेक्ट करा).

याव्यतिरिक्त, 100GbE ची उपलब्धता आम्हाला नवीन तंत्रज्ञानासाठी तयार करते जसे की “NVMe over Fabrics” (उदाहरणार्थ, Samsung Evo Pro 256 GB NVMe PCIe SSD; चित्र 4 पहा) [8, 10], “स्टोरेज एरिया नेटवर्क” (SAN ) / “सॉफ्टवेअर परिभाषित स्टोरेज” (चित्र 5 पहा) [7], RDMA [११], जे 11GbE शिवाय त्यांची पूर्ण क्षमता ओळखू शकत नाही.

आकृती 4. Samsung Evo Pro 256 GB NVMe PCIe SSD

आकृती 5. “स्टोरेज एरिया नेटवर्क” (SAN) / “सॉफ्टवेअर परिभाषित स्टोरेज”

शेवटी, 100GbE आणि संबंधित हाय-स्पीड तंत्रज्ञानाच्या वापरासाठी व्यावहारिक मागणीचे एक विलक्षण उदाहरण म्हणून, आम्ही केंब्रिज विद्यापीठाच्या वैज्ञानिक क्लाउडचा उल्लेख करू शकतो (चित्र 6 पहा), जे 100GbE (स्पेक्ट्रम) च्या आधारावर तयार केले गेले आहे. SN2700 इथरनेट स्विचेस) - क्रमाने, इतर गोष्टींबरोबरच, NexentaEdge SDS वितरित डिस्क स्टोरेजचे कार्यक्षम ऑपरेशन सुनिश्चित करा, जे सहजपणे 10/40GbE नेटवर्क ओव्हरलोड करू शकते. [२] अशा उच्च-कार्यक्षमतेचे वैज्ञानिक ढग विविध प्रकारच्या लागू केलेल्या वैज्ञानिक समस्यांचे निराकरण करण्यासाठी तैनात केले जातात [९, १२]. उदाहरणार्थ, वैद्यकीय शास्त्रज्ञ मानवी जीनोमचा उलगडा करण्यासाठी अशा ढगांचा वापर करतात आणि विद्यापीठ संशोधन गटांमधील माहिती हस्तांतरित करण्यासाठी 2GbE चॅनेल वापरतात.

आकृती 6. केंब्रिज विद्यापीठाच्या विज्ञान ढगाचा तुकडा

ग्रंथसंग्रह

1. जॉन हॉकिन्स. 100GbE: काठाच्या जवळ, वास्तवाच्या जवळ // २०.
2. अमित काटज. 100GbE स्विचेस - तुम्ही गणित पूर्ण केले आहे का? // २०.
3. मार्गारेट गुलाब. 100 Gigabit इथरनेट (100GbE).
4. डेव्हिड ग्रेव्हज. डेल ईएमसी ओपन, मॉडर्न डेटा सेंटरसाठी 100 गिगाबिट इथरनेटवर दुप्पट कमी करते // २०.
5. मेरी ब्रॅन्सकोम्बे. डेटा सेंटर नेटवर्क्समध्ये 100GbE चे वर्ष // २०.
6. Jarred बेकर. एंटरप्राइझ डेटा सेंटरमध्ये जलद हलवा // २०.
7. टॉम क्लार्क. डिझाईनिंग स्टोरेज एरिया नेटवर्क: फायबर चॅनल आणि आयपी SAN च्या अंमलबजावणीसाठी एक व्यावहारिक संदर्भ. 2003. 572p.
8. जेम्स ओ'रेली. नेटवर्क स्टोरेज: तुमच्या कंपनीचा डेटा संचयित करण्यासाठी साधने आणि तंत्रज्ञान // 2017. 280p.
9. जेम्स सुलिव्हन. स्टुडंट क्लस्टर स्पर्धा 2017, ऑस्टिन/टेक्सास स्टेट युनिव्हर्सिटी येथे टेक्सास टीम युनिव्हर्सिटी: इंटेल स्कायलेक आणि NVIDIA V100 आर्किटेक्चर्सवर टेरसॉफ मल्टी-बॉडी पोटेंशिअलचे पुनरुत्पादन व्हेक्टरायझेशन // पॅरलल कॉम्प्युटिंग. v.79, 2018. pp. 30-35.
10. मनोलिस काटेवेनिस. Exascale-वर्ग प्रणालीची पुढील पिढी: ExaNeSt प्रकल्प // मायक्रोप्रोसेसर आणि मायक्रोसिस्टम्स. v.61, 2018. pp. ५८-७१.
11. हरी सुब्रमोनी. इथरनेटवर आरडीएमए: एक प्राथमिक अभ्यास // वितरित संगणनासाठी उच्च कार्यप्रदर्शन इंटरकनेक्ट्सवर कार्यशाळेची कार्यवाही. 2009.
12. ख्रिस ब्रोकेमा. सॉफ्टवेअर UDP RDMA // Future Generation Computer Systems सह रेडिओ खगोलशास्त्रात ऊर्जा-कार्यक्षम डेटा हस्तांतरण. v.79, 2018. pp. २१५-२२४.

PS. हा लेख मूळतः मध्ये प्रकाशित झाला होता "प्रणाली प्रशासकाशी".

केवळ नोंदणीकृत वापरकर्तेच सर्वेक्षणात भाग घेऊ शकतात. साइन इन करा, आपले स्वागत आहे.

मोठ्या डेटा सेंटर्सने एकत्रितपणे 100GbE वर हलवण्यास का सुरुवात केली?

• वास्तविक, अद्याप कोणीही कुठेही फिरू लागलेले नाही...

• कारण हे तंत्रज्ञान परिपक्व होऊन स्वस्त झाले आहे

• कारण जुनिपर आणि सिस्कोने 100GbE स्विचसाठी ASICs तयार केले

• कारण Broadcom, Cavium आणि Mellanox Technologies ने 100GbE सपोर्ट जोडला आहे

• कारण सर्व्हरमध्ये आता 25- आणि 40-गीगाबिट पोर्ट आहेत

• तुमची आवृत्ती (टिप्पण्यांमध्ये लिहा)

12 वापरकर्त्यांनी मतदान केले. 15 वापरकर्ते दूर राहिले.

स्त्रोत: www.habr.com