ProHoster > Blog > Pentadbiran > 100GbE: kemewahan atau keperluan penting?

100GbE: kemewahan atau keperluan penting?

IEEE P802.3ba, standard untuk menghantar data melebihi 100 Gigabit Ethernet (100GbE), telah dibangunkan antara 2007 dan 2010 [3], tetapi hanya tersebar luas pada 2018 [5]. Kenapa pada 2018 dan bukan lebih awal? Dan mengapa serta-merta beramai-ramai? Terdapat sekurang-kurangnya lima sebab untuk ini...

100GbE: kemewahan atau keperluan penting?

IEEE P802.3ba dibangunkan terutamanya untuk memenuhi keperluan pusat data dan keperluan titik pertukaran trafik Internet (antara pengendali bebas); serta untuk memastikan operasi tanpa gangguan perkhidmatan web intensif sumber, seperti portal dengan sejumlah besar kandungan video (contohnya, YouTube); dan untuk pengkomputeran berprestasi tinggi. [3] Pengguna Internet biasa juga menyumbang kepada perubahan permintaan lebar jalur: Ramai orang mempunyai kamera digital, dan orang mahu menstrim kandungan yang mereka tangkap melalui Internet. Itu. Jumlah kandungan yang beredar di Internet menjadi lebih besar dan lebih besar dari semasa ke semasa. Baik di peringkat profesional mahupun pengguna. Dalam semua kes ini, apabila memindahkan data dari satu domain ke domain yang lain, jumlah pemprosesan nod rangkaian utama telah lama melebihi keupayaan port 10GbE. [1] Inilah sebab kemunculan standard baharu: 100GbE.

Pusat data yang besar dan penyedia perkhidmatan awan sudah menggunakan 100GbE secara aktif, dan merancang untuk beralih secara beransur-ansur kepada 200GbE dan 400GbE dalam beberapa tahun. Pada masa yang sama, mereka sudah melihat pada kelajuan melebihi terabit. [6] Walaupun terdapat beberapa pembekal besar yang beralih kepada 100GbE hanya pada tahun lepas (contohnya, Microsoft Azure). Pusat data yang menjalankan pengkomputeran berprestasi tinggi untuk perkhidmatan kewangan, platform kerajaan, platform minyak dan gas serta utiliti juga telah mula beralih kepada 100GbE. [5]

Di pusat data perusahaan, permintaan untuk lebar jalur agak rendah: baru-baru ini 10GbE menjadi keperluan dan bukannya kemewahan di sini. Walau bagaimanapun, apabila kadar penggunaan trafik berkembang dengan lebih dan lebih pesat, adalah diragui bahawa 10GbE akan tinggal di pusat data perusahaan untuk sekurang-kurangnya 10 atau bahkan 5 tahun. Sebaliknya, kita akan melihat perpindahan pantas kepada 25GbE dan perpindahan yang lebih pantas kepada 100GbE. [6] Kerana, seperti yang dinyatakan oleh penganalisis Intel, keamatan trafik di dalam pusat data meningkat setiap tahun sebanyak 25%. [5]

Penganalisis dari Dell dan Hewlett Packard menyatakan [4] bahawa 2018 ialah tahun 100GbE untuk pusat data. Pada Ogos 2018, penghantaran peralatan 100GbE adalah dua kali lebih tinggi daripada penghantaran untuk keseluruhan tahun 2017. Dan kadar penghantaran terus bertambah pantas apabila pusat data mula bergerak menjauhi 40GbE secara beramai-ramai. Dijangkakan menjelang 2022, 19,4 juta port 100GbE akan dihantar setiap tahun (pada 2017, sebagai perbandingan, angka ini ialah 4,6 juta). [4] Bagi kos, pada tahun 2017 $100 bilion telah dibelanjakan untuk port 7GbE, dan pada tahun 2020, menurut ramalan, kira-kira $20 bilion akan dibelanjakan (lihat Rajah 1). [1]

100GbE: kemewahan atau keperluan penting?
Rajah 1. Statistik dan ramalan permintaan untuk peralatan rangkaian

Kenapa sekarang? 100GbE bukanlah teknologi baharu, jadi mengapa terdapat begitu banyak gembar-gembur di sekelilingnya sekarang?

1) Kerana teknologi ini telah matang dan menjadi lebih murah. Pada tahun 2018 kami melepasi garisan apabila menggunakan platform dengan port 100-Gigabit di pusat data menjadi lebih kos efektif daripada "menyusun" beberapa platform 10-Gigabit. Contoh: Ciena 5170 (lihat Rajah 2) ialah platform padat yang menyediakan daya pemprosesan agregat 800GbE (4x100GbE, 40x10GbE). Jika berbilang port 10-Gigabit diperlukan untuk menyediakan daya pemprosesan yang diperlukan, maka kos perkakasan tambahan, ruang tambahan, penggunaan kuasa yang berlebihan, penyelenggaraan berterusan, alat ganti tambahan dan sistem penyejukan tambahan menambah jumlah yang cukup kemas. [1] Contohnya, pakar Hewlett Packard, menganalisis potensi faedah beralih daripada 10GbE kepada 100GbE, mencapai angka berikut: prestasi yang lebih tinggi (56%), jumlah kos yang lebih rendah (27%), penggunaan kuasa yang lebih rendah (31%), sambungan kabel pemudahan (sebanyak 38%). [5]

100GbE: kemewahan atau keperluan penting?
Rajah 2. Ciena 5170: contoh platform dengan 100 port Gigabit

2) Juniper dan Cisco akhirnya mencipta ASIC mereka sendiri untuk suis 100GbE. [5] Yang merupakan pengesahan fasih fakta bahawa teknologi 100GbE benar-benar matang. Hakikatnya adalah menjimatkan kos untuk mencipta cip ASIC hanya apabila, pertama, logik yang dilaksanakan ke atasnya tidak memerlukan perubahan pada masa hadapan yang boleh dijangka, dan kedua, apabila sejumlah besar cip yang sama dihasilkan. Juniper dan Cisco tidak akan menghasilkan ASIC ini tanpa yakin dengan kematangan 100GbE.

3) Kerana Broadcom, Cavium, dan Mellanox Technologie telah mula menghasilkan pemproses dengan sokongan 100GbE, dan pemproses ini telah digunakan dalam suis daripada pengeluar seperti Dell, Hewlett Packard, Huawei Technologies, Lenovo Group, dll. [5]

4) Kerana pelayan yang ditempatkan di rak pelayan semakin dilengkapi dengan penyesuai rangkaian Intel terkini (lihat Rajah 3), dengan dua port 25-Gigabit, dan kadang-kadang juga penyesuai rangkaian tertumpu dengan dua port 40-Gigabit (XXV710 dan XL710) . {Rajah 3. Intel NIC terkini: XXV710 dan XL710}

5) Oleh kerana peralatan 100GbE adalah serasi ke belakang, yang memudahkan penggunaan: anda boleh menggunakan semula kabel yang telah dihalakan (hanya sambungkan transceiver baharu kepada mereka).

Selain itu, ketersediaan 100GbE menyediakan kami untuk teknologi baharu seperti β€œNVMe over Fabrics” (contohnya, Samsung Evo Pro 256 GB NVMe PCIe SSD; lihat Rajah 4) [8, 10], β€œRangkaian Kawasan Storan” (SAN ) / β€œStoran Ditakrifkan Perisian” (lihat Rajah 5) [7], RDMA [11], yang tanpa 100GbE tidak dapat merealisasikan potensi penuhnya.

100GbE: kemewahan atau keperluan penting?
Rajah 4. Samsung Evo Pro 256 GB NVMe PCIe SSD

100GbE: kemewahan atau keperluan penting?
Rajah 5. β€œRangkaian Kawasan Storan” (SAN) / β€œStoran Ditetapkan Perisian”

Akhir sekali, sebagai contoh eksotik permintaan praktikal untuk penggunaan 100GbE dan teknologi berkelajuan tinggi yang berkaitan, kita boleh memetik awan saintifik Universiti Cambridge (lihat Rajah 6), yang dibina berdasarkan 100GbE (Spektrum Suis SN2700 Ethernet) - dalam rangka, antara lain, memastikan operasi cekap storan cakera teragih NexentaEdge SDS, yang boleh membebankan rangkaian 10/40GbE dengan mudah. [2] Awan saintifik berprestasi tinggi sedemikian digunakan untuk menyelesaikan pelbagai jenis masalah saintifik gunaan [9, 12]. Sebagai contoh, saintis perubatan menggunakan awan sedemikian untuk menguraikan genom manusia, dan saluran 100GbE digunakan untuk memindahkan maklumat antara kumpulan penyelidikan universiti.

100GbE: kemewahan atau keperluan penting?
Rajah 6. Serpihan awan sains Universiti Cambridge

Bibliografi

  1. John Hawkins. 100GbE: Lebih Dekat dengan Tepi, Lebih Dekat dengan Realiti // 2017.
  2. Amit Katz. Suis 100GbE – Sudahkah Anda Selesaikan Matematik? // 2016.
  3. Margaret Rose. 100 Gigabit Ethernet (100GbE).
  4. David Graves. Dell EMC Menggandakan pada 100 Gigabit Ethernet untuk Pusat Data Terbuka dan Moden // 2018.
  5. Mary Branscombe. Tahun 100GbE dalam Rangkaian Pusat Data // 2018.
  6. Jarred Baker. Bergerak Lebih Pantas dalam Pusat Data Perusahaan // 2017.
  7. Tom Clark. Merekabentuk Rangkaian Kawasan Storan: Rujukan Praktikal untuk Melaksanakan Saluran Gentian dan IP SAN. 2003. 572p.
  8. James O'Reilly. Storan Rangkaian: Alat dan Teknologi untuk Menyimpan Data Syarikat Anda // 2017. 280p.
  9. James Sullivan. Pertandingan kelompok pelajar 2017, Team University of Texas di Austin/Texas State University: Menghasilkan semula vektorisasi potensi berbilang badan Tersoff pada seni bina Intel Skylake dan NVIDIA V100 // Pengkomputeran Selari. v.79, 2018. ms. 30-35.
  10. Manolis Katevenis. Sistem Kelas Exascale Generasi seterusnya: Projek ExaNeSt // Mikropemproses dan Mikrosistem. v.61, 2018. ms. 58-71.
  11. Hari Subramoni. RDMA over Ethernet: Kajian Awal // Prosiding Bengkel mengenai Saling Sambung Berprestasi Tinggi untuk Pengkomputeran Teragih. 2009.
  12. Chris Broekema. Pemindahan Data Cekap Tenaga dalam Astronomi Radio dengan Perisian UDP RDMA // Sistem Komputer Generasi Masa Depan. v.79, 2018. ms. 215-224.

PS. Artikel ini pada asalnya diterbitkan dalam "Pentadbir sistem".

Hanya pengguna berdaftar boleh mengambil bahagian dalam tinjauan. Log masuk, Sama-sama.

Mengapa pusat data besar mula bergerak secara besar-besaran ke 100GbE?

  • Sebenarnya belum ada yang mula bergerak ke mana-mana...

  • Kerana teknologi ini telah matang dan menjadi lebih murah

  • Kerana Juniper dan Cisco mencipta ASIC untuk suis 100GbE

  • Kerana Broadcom, Cavium dan Mellanox Technologie telah menambah sokongan 100GbE

  • Kerana pelayan kini mempunyai port 25 dan 40 gigabit

  • Versi anda (tulis dalam komen)

12 pengguna mengundi. 15 pengguna berpantang.

Sumber: www.habr.com

Tambah komen