IEEE P802.3ba, një standard për transmetimin e të dhënave mbi 100 Gigabit Ethernet (100 GbE), u zhvillua midis 2007 dhe 2010 [3], por u përhap vetëm në 2018 [5]. Pse në 2018 dhe jo më herët? Dhe pse menjëherë në tufa? Ka të paktën pesë arsye për këtë...
IEEE P802.3ba u zhvillua kryesisht për të përmbushur nevojat e qendrave të të dhënave dhe nevojat e pikave të shkëmbimit të trafikut në internet (ndërmjet operatorëve të pavarur); si dhe për të siguruar funksionimin e pandërprerë të shërbimeve të internetit me burime intensive, të tilla si portalet me një sasi të madhe të përmbajtjes video (për shembull, YouTube); dhe për llogaritje me performancë të lartë. [3] Përdoruesit e zakonshëm të internetit po kontribuojnë gjithashtu në ndryshimin e kërkesave të gjerësisë së brezit: Shumë njerëz kanë kamera dixhitale dhe njerëzit duan të transmetojnë përmbajtjen që kapin përmes internetit. Se. Vëllimi i përmbajtjes që qarkullon në internet po bëhet gjithnjë e më i madh me kalimin e kohës. Si në nivel profesional ashtu edhe në nivel konsumator. Në të gjitha këto raste, kur transferoni të dhëna nga një domen në tjetrin, xhiroja totale e nyjeve kryesore të rrjetit ka tejkaluar prej kohësh aftësitë e porteve 10 GbE. [1] Kjo është arsyeja e shfaqjes së një standardi të ri: 100 GbE.
Qendrat e mëdha të të dhënave dhe ofruesit e shërbimeve cloud po përdorin tashmë në mënyrë aktive 100 GbE dhe planifikojnë të kalojnë gradualisht në 200 GbE dhe 400 GbE brenda disa viteve. Në të njëjtën kohë, ata tashmë po shikojnë shpejtësi që tejkalojnë terabit. [6] Edhe pse ka disa furnizues të mëdhenj që po lëvizin në 100 GbE vetëm vitin e kaluar (për shembull, Microsoft Azure). Qendrat e të dhënave që drejtojnë informatikë me performancë të lartë për shërbimet financiare, platformat qeveritare, platformat e naftës dhe gazit dhe shërbimet komunale gjithashtu kanë filluar të lëvizin në 100 GbE. [5]
Në qendrat e të dhënave të ndërmarrjeve, kërkesa për gjerësi bande është disi më e ulët: vetëm kohët e fundit 10 GbE është bërë një domosdoshmëri dhe jo një luks këtu. Megjithatë, ndërsa shkalla e konsumit të trafikut rritet gjithnjë e më shpejt, është e dyshimtë që 10 GbE do të jetojë në qendrat e të dhënave të ndërmarrjeve për të paktën 10 apo edhe 5 vjet. Në vend të kësaj, ne do të shohim një lëvizje të shpejtë në 25 GbE dhe një lëvizje edhe më të shpejtë në 100 GbE. [6] Sepse, siç vërejnë analistët e Intel, intensiteti i trafikut brenda qendrës së të dhënave rritet çdo vit me 25%. [5]
Analistët nga Dell dhe Hewlett Packard deklarojnë [4] se 2018 është viti i 100 GbE për qendrat e të dhënave. Në gusht 2018, dërgesat e pajisjeve 100 GbE ishin dy herë më të larta se dërgesat për të gjithë vitin 2017. Dhe ritmi i dërgesave vazhdon të përshpejtohet pasi qendrat e të dhënave fillojnë të largohen nga 40 GbE me shumicë. Pritet që deri në vitin 2022, 19,4 milionë porte 100 GbE të dërgohen çdo vit (në vitin 2017, për krahasim, kjo shifër ishte 4,6 milionë). [4] Sa i përket kostove, në vitin 2017 u shpenzuan 100 miliardë dollarë për portet 7 GbE dhe në vitin 2020, sipas parashikimeve, do të shpenzohen rreth 20 miliardë dollarë (shih Fig. 1). [1]
Figura 1. Statistikat dhe parashikimet e kërkesës për pajisje të rrjetit
Pse tani? 100 GbE nuk është saktësisht një teknologji e re, kështu që pse ka kaq shumë zhurmë rreth saj tani?
1) Sepse kjo teknologji është pjekur dhe është bërë më e lirë. Ishte në vitin 2018 që ne tejkaluam kufirin kur përdorimi i platformave me porte 100-Gigabit në qendrën e të dhënave u bë më me kosto efektive sesa "stivimi" i disa platformave 10-Gigabit. Shembull: Ciena 5170 (shih Figurën 2) është një platformë kompakte që ofron xhiro totale prej 800 GbE (4x100 GbE, 40x10 GbE). Nëse kërkohen porte të shumta 10-Gigabit për të siguruar xhiron e nevojshme, atëherë kostot e pajisjeve shtesë, hapësirës shtesë, konsumit të tepërt të energjisë, mirëmbajtjes së vazhdueshme, pjesëve rezervë shtesë dhe sistemeve shtesë të ftohjes shtohen në një shumë mjaft të rregullt. [1] Për shembull, specialistët e Hewlett Packard, duke analizuar përfitimet e mundshme të lëvizjes nga 10 GbE në 100 GbE, arritën në shifrat e mëposhtme: performancë më e lartë (56%), kosto totale më të ulëta (27%), konsum më të ulët të energjisë (31%), lidhjet e kabllove të thjeshtimit (me 38%). [5]
Figura 2. Ciena 5170: shembull platformë me porta 100 Gigabit
2) Juniper dhe Cisco më në fund kanë krijuar ASIC-et e tyre për çelsat 100 GbE. [5] Që është konfirmim elokuent i faktit se teknologjia 100 GbE është vërtet e pjekur. Fakti është se është me kosto efektive krijimi i çipave ASIC vetëm kur, së pari, logjika e zbatuar në to nuk kërkon ndryshime në të ardhmen e parashikueshme, dhe së dyti, kur prodhohen një numër i madh çipash identikë. Juniper dhe Cisco nuk do t'i prodhonin këto ASIC pa qenë të sigurt në maturimin e 100 GbE.
3) Sepse Broadcom, Cavium dhe Mellanox Technologie kanë filluar të prodhojnë procesorë me mbështetje 100 GbE, dhe këta procesorë përdoren tashmë në ndërprerës nga prodhues të tillë si Dell, Hewlett Packard, Huawei Technologies, Lenovo Group, etj. [5]
4) Sepse serverët e vendosur në raftet e serverëve pajisen gjithnjë e më shumë me përshtatësit më të fundit të rrjetit Intel (shih Figurën 3), me dy porte 25 Gigabit, dhe ndonjëherë edhe adaptorë rrjeti të konvergjuar me dy porte 40 Gigabit (XXV710 dhe XL710). {Figura 3. NIC-të më të fundit të Intel: XXV710 dhe XL710}
5) Për shkak se pajisjet 100 GbE janë të pajtueshme me prapavijën, gjë që thjeshton vendosjen: mund të ripërdorni kabllot tashmë të drejtuara (thjesht lidhni një marrës të ri me to).
Përveç kësaj, disponueshmëria e 100 GbE na përgatit për teknologji të reja si "NVMe mbi Fabrics" (për shembull, Samsung Evo Pro 256 GB NVMe PCIe SSD; shih Fig. 4) [8, 10], "Rrjeti i zonës së ruajtjes" (SAN ) / “Software Defined Storage” (shih Fig. 5) [7], RDMA [11], të cilat pa 100 GbE nuk mund të realizonin potencialin e tyre të plotë.
Figura 4. Samsung Evo Pro 256 GB NVMe PCIe SSD
Figura 5. "Rrjeti i zonës së ruajtjes" (SAN) / "Storage Defined Software"
Së fundi, si një shembull ekzotik i kërkesës praktike për përdorimin e 100 GbE dhe teknologjive të lidhura me shpejtësi të lartë, mund të citojmë renë shkencore të Universitetit të Kembrixhit (shih Fig. 6), e cila është ndërtuar mbi bazën e 100 GbE (Spectrum Ndërprerëset Ethernet SN2700) - në mënyrë që, ndër të tjera, të sigurohet funksionimi efikas i ruajtjes së diskut të shpërndarë NexentaEdge SDS, i cili mund të mbingarkojë lehtësisht një rrjet 10/40 GbE. [2] Retë e tilla shkencore me performancë të lartë janë vendosur për të zgjidhur një gamë të gjerë problemesh shkencore të aplikuara [9, 12]. Për shembull, shkencëtarët mjekësorë përdorin re të tilla për të deshifruar gjenomin e njeriut dhe kanalet 100 GbE përdoren për të transferuar informacione midis grupeve kërkimore universitare.
Figura 6. Fragment i resë shkencore të Universitetit të Kembrixhit
Bibliografi
- John Hawkins. // 2017.
- Amit Katz. // 2016.
- Margaret Rose. .
- David Graves. // 2018.
- Mary Branscombe. // 2018.
- Jarred Baker. // 2017.
- Tom Clark. Dizajnimi i rrjeteve të zonës së ruajtjes: Një referencë praktike për zbatimin e kanaleve fibër dhe SAN-ve IP. 2003. 572 f.
- James O'Reilly. Ruajtja në rrjet: Mjetet dhe teknologjitë për ruajtjen e të dhënave të kompanisë suaj // 2017. 280 f.
- James Sullivan. Konkurrenca e grupimeve studentore 2017, Universiteti Ekipi i Teksasit në Austin/Universiteti Shtetëror i Teksasit: Riprodhimi i vektorizimit të potencialit shumëtrupor Tersoff në arkitekturat Intel Skylake dhe NVIDIA V100 // Informatikë paralele. v.79, 2018. fq. 30-35.
- Manolis Katevenis. Gjenerata e ardhshme e sistemeve të klasës Exascale: Projekti ExaNeSt // Mikroprocesorët dhe mikrosistemet. v.61, 2018. fq. 58-71.
- Hari Subramoni. RDMA mbi Ethernet: Një Studim Paraprak // Procedurat e Punëtorisë mbi Ndërlidhjet me Performancë të Lartë për Informatikë të Shpërndarë. 2009.
- Chris Broekema. Transferime efikase të të dhënave në radio astronomi me softuer UDP RDMA // Sistemet kompjuterike të gjeneratës së ardhshme. v.79, 2018. fq. 215-224.
PS. Ky artikull u botua fillimisht në .
Vetëm përdoruesit e regjistruar mund të marrin pjesë në anketë. , te lutem
Pse qendrat e mëdha të të dhënave filluan të lëviznin masivisht në 100 GbE?
-
Në fakt, askush nuk ka filluar të lëvizë askund ende ...
-
Sepse kjo teknologji është pjekur dhe është bërë më e lirë
-
Sepse Juniper dhe Cisco krijuan ASIC për çelsat 100 GbE
-
Sepse Broadcom, Cavium dhe Mellanox Technologie kanë shtuar mbështetje 100 GbE
-
Sepse serverët tani kanë porte 25 dhe 40 gigabit
-
Versioni juaj (shkruani në komente)
12 përdorues votuan. 15 përdorues abstenuan.
Burimi: www.habr.com