IEEE P802.3ba, standard za prenos podatkov prek 100 Gigabit Ethernet (100GbE), je bil razvit med letoma 2007 in 2010 [3], vendar je postal razširjen šele leta 2018 [5]. Zakaj leta 2018 in ne prej? In zakaj takoj množično? Za to je vsaj pet razlogov...
IEEE P802.3ba je bil razvit predvsem za potrebe podatkovnih centrov in potreb mest za izmenjavo internetnega prometa (med neodvisnimi operaterji); kot tudi zagotoviti nemoteno delovanje spletnih storitev, ki zahtevajo veliko virov, kot so portali z veliko količino video vsebin (na primer YouTube); in za visoko zmogljivo računalništvo. [3] Običajni uporabniki interneta prav tako prispevajo k spreminjajočim se zahtevam po pasovni širini: veliko ljudi ima digitalne fotoaparate in ljudje želijo vsebino, ki jo zajamejo, pretakati prek interneta. to. Količina vsebine, ki kroži po internetu, postaja sčasoma vse večja. Tako na profesionalni kot potrošniški ravni. V vseh teh primerih pri prenosu podatkov iz ene domene v drugo skupna prepustnost ključnih omrežnih vozlišč že dolgo presega zmogljivosti vrat 10GbE. [1] To je razlog za nastanek novega standarda: 100GbE.
Veliki podatkovni centri in ponudniki storitev v oblaku že aktivno uporabljajo 100GbE in nameravajo v nekaj letih postopoma preiti na 200GbE in 400GbE. Hkrati se že ozirajo po hitrostih, ki presegajo terabit. [6] Čeprav je nekaj velikih dobaviteljev, ki so prešli na 100GbE šele lani (na primer Microsoft Azure). Podatkovni centri, ki poganjajo visoko zmogljivo računalništvo za finančne storitve, vladne platforme, naftne in plinske platforme ter pripomočke, so prav tako začeli prehajati na 100GbE. [5]
V podjetniških podatkovnih centrih je povpraševanje po pasovni širini nekoliko nižje: šele pred kratkim je 10GbE pri nas postalo nuja in ne razkošje. Ker pa stopnja porabe prometa vedno hitreje narašča, je dvomljivo, da bo 10GbE v poslovnih podatkovnih centrih živel vsaj 10 ali celo 5 let. Namesto tega bomo priča hitremu prehodu na 25GbE in še hitrejšemu prehodu na 100GbE. [6] Ker, kot ugotavljajo Intelovi analitiki, se intenzivnost prometa znotraj podatkovnega centra letno poveča za 25 %. [5]
Analitiki podjetij Dell in Hewlett Packard navajajo [4], da je leto 2018 leto 100GbE za podatkovne centre. Še v avgustu 2018 so bile dobave opreme 100GbE dvakrat višje od dobav v celotnem letu 2017. Hitrost pošiljanja se še naprej pospešuje, saj se podatkovni centri množično odmikajo od 40GbE. Pričakuje se, da bo do leta 2022 letno poslanih 19,4 milijona vrat 100GbE (v letu 2017 je bila ta številka za primerjavo 4,6 milijona). [4] Kar zadeva stroške, je bilo leta 2017 za vrata 100GbE porabljenih 7 milijard dolarjev, leta 2020 pa bo po napovedih porabljenih približno 20 milijard dolarjev (glej sliko 1). [1]
Slika 1. Statistika in napovedi povpraševanja po omrežni opremi
Zakaj zdaj? 100GbE ni ravno nova tehnologija, zakaj je torej zdaj okoli nje toliko pompa?
1) Ker je ta tehnologija dozorela in postala cenejša. Leta 2018 smo prestopili mejo, ko je uporaba platform s 100-gigabitnimi vrati v podatkovnem centru postala stroškovno učinkovitejša od »nalaganja« več 10-gigabitnih platform. Primer: Ciena 5170 (glejte sliko 2) je kompaktna platforma, ki zagotavlja skupno prepustnost 800GbE (4x100GbE, 40x10GbE). Če je za zagotavljanje potrebne prepustnosti potrebnih več 10-gigabitnih vrat, potem stroški dodatne strojne opreme, dodatnega prostora, prekomerne porabe energije, tekočega vzdrževanja, dodatnih rezervnih delov in dodatnih hladilnih sistemov nanesejo precej dobro vsoto. [1] Na primer, strokovnjaki Hewlett Packard so pri analizi možnih koristi prehoda z 10GbE na 100GbE prišli do naslednjih številk: višja zmogljivost (56 %), nižji skupni stroški (27 %), manjša poraba energije (31 %), poenostavitev kabelskih povezav (za 38 %). [5]
Slika 2. Ciena 5170: primer platforme s 100 gigabitnimi vrati
2) Juniper in Cisco sta končno ustvarila svoje ASIC-je za stikala 100GbE. [5] Kar je zgovorna potrditev dejstva, da je tehnologija 100GbE resnično zrela. Dejstvo je, da je stroškovno učinkovito ustvarjanje čipov ASIC le, če, prvič, logika, ki je na njih implementirana, ne zahteva sprememb v bližnji prihodnosti, in drugič, ko je izdelano veliko število enakih čipov. Juniper in Cisco ne bi proizvedla teh ASIC, ne da bi bila prepričana v zrelost 100GbE.
3) Ker so Broadcom, Cavium in Mellanox Technologie začeli proizvajati procesorje s podporo 100GbE in se ti procesorji že uporabljajo v stikalih proizvajalcev, kot so Dell, Hewlett Packard, Huawei Technologies, Lenovo Group itd. [5]
4) Ker so strežniki, nameščeni v strežniških omaricah, vedno bolj opremljeni z najnovejšimi omrežnimi adapterji Intel (glej sliko 3), z dvema 25-gigabitnima priključkoma in včasih celo s konvergenčnimi omrežnimi adapterji z dvema 40-gigabitnima priključkoma (XXV710 in XL710). {Slika 3. Najnovejše Intelove omrežne kartice: XXV710 in XL710}
5) Ker je oprema 100GbE združljiva s prejšnjimi različicami, kar poenostavlja uvajanje: ponovno lahko uporabite že napeljane kable (le povežite nov sprejemnik in oddajnik nanje).
Poleg tega nas razpoložljivost 100GbE pripravlja na nove tehnologije, kot so »NVMe over Fabrics« (na primer Samsung Evo Pro 256 GB NVMe PCIe SSD; glejte sliko 4) [8, 10], »Storage Area Network« (SAN). ) / »Software Defined Storage« (glej sliko 5) [7], RDMA [11], ki brez 100GbE ne bi mogla uresničiti svojega polnega potenciala.
Slika 4. Samsung Evo Pro 256 GB NVMe PCIe SSD
Slika 5. »Storage Area Network« (SAN) / »Software Defined Storage«
Končno lahko kot eksotičen primer praktičnega povpraševanja po uporabi 100GbE in sorodnih visokohitrostnih tehnologij navedemo znanstveni oblak Univerze v Cambridgeu (glej sliko 6), ki je zgrajen na osnovi 100GbE (Spectrum SN2700 Ethernet stikala) - da bi med drugim zagotovili učinkovito delovanje porazdeljenega diskovnega pomnilnika NexentaEdge SDS, ki zlahka preobremeni omrežje 10/40GbE. [2] Takšni visoko zmogljivi znanstveni oblaki se uporabljajo za reševanje najrazličnejših uporabnih znanstvenih problemov [9, 12]. Medicinski znanstveniki na primer uporabljajo takšne oblake za dešifriranje človeškega genoma, kanali 100GbE pa se uporabljajo za prenos informacij med univerzitetnimi raziskovalnimi skupinami.
Slika 6. Fragment znanstvenega oblaka Univerze v Cambridgeu
Bibliografija
- John Hawkins. // 2017.
- Amit Katz. // 2016.
- Margaret Rose. .
- David Graves. // 2018.
- Mary Branscombe. // 2018.
- Jarred Baker. // 2017.
- Tom Clark. Načrtovanje omrežij za shranjevanje podatkov: praktična referenca za implementacijo omrežij Fibre Channel in IP SAN. 2003. 572 str.
- James O'Reilly. Omrežno shranjevanje: Orodja in tehnologije za shranjevanje podatkov vašega podjetja // 2017. 280str.
- James Sullivan. Študentsko tekmovanje v grozdu 2017, Team University of Texas na Austinu/Texas State University: Reprodukcija vektorizacije Tersoffovega potenciala več teles na arhitekturah Intel Skylake in NVIDIA V100 // Vzporedno računalništvo. v.79, 2018. str. 30-35.
- Manolis Katevenis. Naslednja generacija sistemov razreda Exascale: projekt ExaNeSt // Mikroprocesorji in mikrosistemi. v.61, 2018. str. 58-71.
- Hari Subramoni. RDMA prek Etherneta: predhodna študija // Zbornik delavnice o visoko zmogljivih povezavah za porazdeljeno računalništvo. 2009.
- Chris Broekema. Energetsko učinkoviti prenosi podatkov v radijski astronomiji s programsko opremo UDP RDMA // Računalniški sistemi prihodnje generacije. v.79, 2018. str. 215-224.
PS. Ta članek je bil prvotno objavljen v .
V anketi lahko sodelujejo samo registrirani uporabniki. , prosim.
Zakaj so veliki podatkovni centri začeli množično prehajati na 100GbE?
-
Pravzaprav se še nihče ni nikamor začel seliti...
-
Ker je ta tehnologija dozorela in postala cenejša
-
Ker sta Juniper in Cisco ustvarila ASIC za stikala 100GbE
-
Ker so Broadcom, Cavium in Mellanox Technologie dodali podporo za 100GbE
-
Ker imajo strežniki zdaj 25- in 40-gigabitna vrata
-
Vaša različica (napišite v komentarje)
Glasovalo je 12 uporabnikov. 15 uporabnikov se je vzdržalo.
Vir: www.habr.com