100GbE: विलासिता वा आवश्यक आवश्यकता?

IEEE P802.3ba, 100 Gigabit इथरनेट (100GbE) मा डाटा ट्रान्समिट गर्ने मानक, 2007 र 2010 को बीचमा विकसित गरिएको थियो [3], तर 2018 मा मात्र व्यापक भयो [5]। किन 2018 मा र पहिले होइन? र किन तुरुन्तै भीडमा? यसका कम्तीमा पाँच कारण छन्...

IEEE P802.3ba मुख्य रूपमा डाटा केन्द्रहरूको आवश्यकताहरू र इन्टरनेट ट्राफिक एक्सचेन्ज पोइन्टहरू (स्वतन्त्र अपरेटरहरू बीच) को आवश्यकताहरू पूरा गर्न विकसित गरिएको थियो; साथै ठूलो मात्रामा भिडियो सामग्री भएका पोर्टलहरू (उदाहरणका लागि, YouTube); र उच्च प्रदर्शन कम्प्युटिङको लागि। [३] साधारण इन्टरनेट प्रयोगकर्ताहरूले पनि ब्यान्डविथ आवश्यकताहरू परिवर्तन गर्न योगदान दिइरहेका छन्: धेरै मानिसहरूसँग डिजिटल क्यामेराहरू छन्, र मानिसहरूले इन्टरनेटमा क्याप्चर गर्ने सामग्री स्ट्रिम गर्न चाहन्छन्। त्यो। इन्टरनेटमा परिक्रमा हुने सामग्रीको मात्रा समयसँगै ठूलो र ठूलो हुँदै गइरहेको छ। दुबै व्यावसायिक र उपभोक्ता स्तरमा। यी सबै अवस्थामा, एक डोमेनबाट अर्कोमा डाटा स्थानान्तरण गर्दा, कुञ्जी नेटवर्क नोडहरूको कुल थ्रुपुटले 3GbE पोर्टहरूको क्षमताहरू नाघ्यो। [१] यो नयाँ मानकको उदयको कारण हो: 10GbE।

ठूला डाटा सेन्टरहरू र क्लाउड सेवा प्रदायकहरू पहिले नै सक्रिय रूपमा 100GbE प्रयोग गरिरहेका छन्, र केही वर्षमा बिस्तारै 200GbE र 400GbE मा सार्ने योजना छ। एकै समयमा, तिनीहरू पहिले नै टेराबिट भन्दा बढी गति हेरिरहेका छन्। [६] यद्यपि त्यहाँ केही ठूला आपूर्तिकर्ताहरू छन् जुन गत वर्ष मात्र 6GbE मा सर्दै छन् (उदाहरणका लागि, Microsoft Azure)। वित्तीय सेवाहरू, सरकारी प्लेटफर्महरू, तेल र ग्यास प्लेटफर्महरू र उपयोगिताहरूका लागि उच्च-सम्पादन कम्प्युटिङ चलाउने डाटा केन्द्रहरू पनि 100GbE मा जान थालेका छन्। [५]

इन्टरप्राइज डेटा केन्द्रहरूमा, ब्यान्डविथको माग अलि कम छ: भर्खरै मात्र 10GbE यहाँ विलासिताको सट्टा आवश्यकता भएको छ। यद्यपि, ट्राफिक उपभोगको दर बढ्दो र अधिक द्रुत रूपमा बढ्दै जाँदा, यो शंका छ कि 10GbE कम्तिमा 10 वा 5 वर्षसम्म इन्टरप्राइज डाटा केन्द्रहरूमा बस्नेछ। यसको सट्टा, हामी 25GbE मा द्रुत चाल र 100GbE मा अझ छिटो चाल देख्नेछौं। [६] किनकि, इन्टेल विश्लेषकहरूले नोट गरेझैं, डाटा सेन्टर भित्र ट्राफिकको तीव्रता वार्षिक २५% ले बढ्छ। [५]

डेल र हेवलेट प्याकार्डका विश्लेषकहरू [४] सन् २०१८ डाटा केन्द्रहरूका लागि १००GbE को वर्ष हो भनेर बताउँछन्। अगस्ट 4 मा, 2018GbE उपकरणहरूको डेलिभरी पूरै 100 वर्षको डेलिभरीको तुलनामा दोब्बर उच्च थियो। र ढुवानीको गति तीव्र हुन जारी छ किनकि डाटा केन्द्रहरू 2018GbE बाट ड्रभमा टाढा जान थाल्छन्। यो आशा गरिएको छ कि 100 सम्म, 2017 मिलियन 40GbE पोर्टहरू वार्षिक रूपमा पठाइनेछ (2022 मा, तुलनाको लागि, यो संख्या 19,4 मिलियन थियो)। [४] लागतको लागि, २०१७ मा १००GbE पोर्टहरूमा $७ बिलियन खर्च गरिएको थियो, र २०२० मा, अनुमान अनुसार करिब $२० बिलियन खर्च हुनेछ (चित्र १ हेर्नुहोस्)। [१]

चित्र १. नेटवर्क उपकरणको मागको तथ्याङ्क र पूर्वानुमान

अहिले किन? 100GbE वास्तवमा नयाँ प्रविधि होइन, त्यसोभए किन अहिले यसको वरिपरि यति धेरै प्रचार छ?

1) किनभने यो प्रविधि परिपक्व र सस्तो भएको छ। यो 2018 मा थियो कि हामीले डाटा सेन्टरमा 100-गिगाबिट पोर्टहरू भएका प्लेटफर्महरू प्रयोग गर्दा धेरै 10-गिगाबिट प्लेटफर्महरू "स्ट्याकिङ" भन्दा बढी लागत-प्रभावी भयो। उदाहरण: Ciena 5170 (चित्र 2 हेर्नुहोस्) एक कम्प्याक्ट प्लेटफर्म हो जसले 800GbE (4x100GbE, 40x10GbE) को समग्र थ्रुपुट प्रदान गर्दछ। यदि धेरै 10-गिगाबिट पोर्टहरू आवश्यक थ्रुपुट प्रदान गर्न आवश्यक छ भने, त्यसपछि अतिरिक्त हार्डवेयर, अतिरिक्त ठाउँ, अतिरिक्त पावर खपत, जारी मर्मत, अतिरिक्त स्पेयर पार्ट्स र अतिरिक्त शीतलन प्रणालीहरूको लागत एक सुन्दर व्यवस्थित रकममा जोडिन्छ। [१] उदाहरणका लागि, Hewlett Packard विशेषज्ञहरू, 1GbE बाट 10GbE मा सर्ने सम्भावित लाभहरूको विश्लेषण गर्दै, निम्न तथ्याङ्कहरूमा आए: उच्च प्रदर्शन (100%), कम कुल लागत (56%), कम ऊर्जा खपत (27%), सरलीकरण केबल जडानहरू (31% द्वारा)। [५]

चित्र 2. Ciena 5170: 100 Gigabit पोर्टहरू भएको उदाहरण प्लेटफर्म

2) जुनिपर र सिस्कोले अन्ततः 100GbE स्विचहरूको लागि आफ्नै ASIC हरू सिर्जना गरेका छन्। [५] जुन १००GbE प्रविधि साँच्चै परिपक्व छ भन्ने तथ्यको स्पष्ट पुष्टि हो। तथ्य यो हो कि ASIC चिपहरू सिर्जना गर्न लागत-प्रभावी छ जब, पहिलो, तिनीहरूमा लागू गरिएको तर्कलाई निकट भविष्यमा परिवर्तनहरू आवश्यक पर्दैन, र दोस्रो, जब ठूलो संख्यामा समान चिपहरू निर्माण गरिन्छ। जुनिपर र सिस्कोले 5GbE को परिपक्वतामा विश्वास नगरी यी ASIC उत्पादन गर्दैनन्।

3) किनभने Broadcom, Cavium, र Mellanox Technologie ले 100GbE समर्थनका साथ प्रोसेसरहरू मन्थन गर्न थालेका छन्, र यी प्रोसेसरहरू पहिले नै डेल, हेवलेट प्याकार्ड, Huawei टेक्नोलोजीहरू, Lenovo Group, आदि जस्ता निर्माताहरूबाट स्विचहरूमा प्रयोग भइरहेका छन्।

4) किनभने सर्भर र्याकहरूमा राखिएका सर्भरहरू दुई 3-गिगाबिट पोर्टहरू सहित, नवीनतम Intel नेटवर्क एडेप्टरहरू (चित्र 25 हेर्नुहोस्), र कहिलेकाहीँ दुई 40-गिगाबिट पोर्टहरू (XXV710 र XL710) संग रूपान्तरित नेटवर्क एडेप्टरहरूसँग बढ्दो रूपमा सुसज्जित छन्। {चित्र ३. पछिल्लो Intel NICs: XXV3 र XL710}

5) किनकि 100GbE उपकरणहरू ब्याकवर्ड मिल्दो छ, जसले डिप्लोयमेन्टलाई सरल बनाउँछ: तपाईंले पहिले नै राउटेड केबलहरू पुन: प्रयोग गर्न सक्नुहुन्छ (केवल तिनीहरूलाई नयाँ ट्रान्सीभर जडान गर्नुहोस्)।

थप रूपमा, 100GbE को उपलब्धताले हामीलाई "NVMe over Fabrics" (उदाहरणका लागि, Samsung Evo Pro 256 GB NVMe PCIe SSD; चित्र 4 हेर्नुहोस्) [8, 10], "स्टोरेज एरिया नेटवर्क" (SAN) जस्ता नयाँ प्रविधिहरूको लागि तयार पार्छ। ) / "सफ्टवेयर परिभाषित भण्डारण" (चित्र 5 हेर्नुहोस्) [7], RDMA [११], जुन 11GbE बिना तिनीहरूको पूर्ण क्षमता महसुस गर्न सक्दैन।

चित्र 4. Samsung Evo Pro 256 GB NVMe PCIe SSD

चित्र 5. "स्टोरेज एरिया नेटवर्क" (SAN) / "सफ्टवेयर परिभाषित भण्डारण"

अन्तमा, 100GbE र सम्बन्धित उच्च-गति प्रविधिहरूको प्रयोगको लागि व्यावहारिक मागको एक विदेशी उदाहरणको रूपमा, हामी क्याम्ब्रिज विश्वविद्यालयको वैज्ञानिक क्लाउडलाई उद्धृत गर्न सक्छौं (चित्र 6 हेर्नुहोस्), जुन 100GbE (स्पेक्ट्रम) को आधारमा बनाइएको छ। SN2700 इथरनेट स्विचहरू) - क्रममा, अन्य चीजहरू बीच, NexentaEdge SDS वितरित डिस्क भण्डारणको कुशल सञ्चालन सुनिश्चित गर्नुहोस्, जसले सजिलैसँग 10/40GbE नेटवर्क ओभरलोड गर्न सक्छ। [२] त्यस्ता उच्च-प्रदर्शन वैज्ञानिक क्लाउडहरू लागू गरिएका वैज्ञानिक समस्याहरूको विस्तृत विविधता समाधान गर्न प्रयोग गरिन्छ [2, 9]। उदाहरणका लागि, चिकित्सा वैज्ञानिकहरूले मानव जीनोम बुझ्नको लागि त्यस्ता क्लाउडहरू प्रयोग गर्छन्, र 12GbE च्यानलहरू विश्वविद्यालय अनुसन्धान समूहहरू बीच जानकारी हस्तान्तरण गर्न प्रयोग गरिन्छ।

चित्र 6. क्याम्ब्रिज विश्वविद्यालय विज्ञान क्लाउड को टुक्रा

बाइबिल

1. जोन हकिन्स। 100GbE: किनाराको नजिक, वास्तविकताको नजिक // २।
2. अमित कट्ज। 100GbE स्विचहरू - के तपाईंले गणित गर्नुभयो? // २।
3. मार्गरेट रोज। 100 Gigabit इथरनेट (100GbE).
4. डेभिड ग्रेभ्स। डेल ईएमसी ओपन, आधुनिक डाटा सेन्टरको लागि १०० गिगाबिट इथरनेटमा डबल डाउन // २।
5. मेरी ब्रान्सकोम्बे। डाटा सेन्टर नेटवर्कहरूमा 100GbE को वर्ष // २।
6. Jarred बेकर। इन्टरप्राइज डाटा सेन्टरमा छिटो सर्दै // २।
7. टम क्लार्क। भण्डारण क्षेत्र नेटवर्कहरू डिजाइन गर्दै: फाइबर च्यानल र आईपी SANs लागू गर्नको लागि व्यावहारिक सन्दर्भ। 2003. 572p।
8. जेम्स ओ'रेली। नेटवर्क भण्डारण: तपाईंको कम्पनीको डाटा भण्डारण गर्नका लागि उपकरण र प्रविधिहरू // 2017। 280p।
9. जेम्स सुलिवान। विद्यार्थी क्लस्टर प्रतियोगिता 2017, अस्टिन/टेक्सास स्टेट युनिभर्सिटीमा टेक्सास विश्वविद्यालयको टोली: इंटेल स्काइलेक र NVIDIA V100 आर्किटेक्चरमा Tersoff मल्टि-बॉडी सम्भाव्यताको पुन: उत्पादन गर्दै // Parallel Computing। v.79, 2018। pp। ३०-३५।
10. मानोलिस काटेभेनिस। Exascale-वर्ग प्रणालीहरूको अर्को पुस्ता: ExaNeSt परियोजना // माइक्रोप्रोसेसरहरू र माइक्रोसिस्टमहरू। v.61, 2018। pp। ५८-७१।
11. हरि सुब्रमणि। RDMA ओभर इथरनेट: एक प्रारम्भिक अध्ययन // वितरित कम्प्युटिङका ​​लागि उच्च प्रदर्शन इन्टरकनेक्टहरूमा कार्यशालाको कार्यवाही। 2009।
12. क्रिस ब्रोकेमा। सफ्टवेयर UDP RDMA // Future Generation Computer Systems को साथ रेडियो एस्ट्रोनोमीमा ऊर्जा-दक्ष डेटा स्थानान्तरण। v.79, 2018। pp। २१५-२२४।

PS। यो लेख मूल रूपमा प्रकाशित भएको थियो "प्रणाली प्रशासक".

दर्ता भएका प्रयोगकर्ताहरूले मात्र सर्वेक्षणमा भाग लिन सक्छन्। साइन इन गर्नुहोस्कृपया

किन ठूला डाटा केन्द्रहरू सामूहिक रूपमा 100GbE मा सार्न थाले?

• वास्तवमा, कोही पनि कतै जान थालेको छैन ...

• किनभने यो प्रविधि परिपक्व र सस्तो भएको छ

• किनभने जुनिपर र सिस्कोले 100GbE स्विचहरूको लागि ASIC हरू सिर्जना गरे

• किनभने Broadcom, Cavium, र Mellanox Technologie ले 100GbE समर्थन थपेको छ

• किनभने सर्भरहरूसँग अब 25- र 40-gigabit पोर्टहरू छन्

• तपाईको संस्करण (टिप्पणीमा लेख्नुहोस्)

12 प्रयोगकर्ताहरूले मतदान गरे। 15 प्रयोगकर्ताहरू रोकिए।

स्रोत: www.habr.com