IEEE P802.3ba, en standard för överföring av data över 100-giga Ethernet-kanaler (100GbE), utvecklades mellan 2007 och 2010 [3], men fick först stor spridning 2018 [5]. Varför just 2018 och inte tidigare? Och varför i sĂ„ stor skala? Det finns minst fem anledningar till dettaâŠ
IEEE P802.3ba utvecklades först och frÀmst för att möta behoven hos datacenter och internetutbyten (mellan oberoende operatörer); samt för att sÀkerstÀlla kontinuerlig drift av resurskrÀvande webbtjÀnster som portaler med stort videoinnehÄll (t.ex. YouTube); och för att möjliggöra högpresterande databehandling. [3] Vanliga internetanvÀndare bidrar ocksÄ till förÀndrade krav pÄ bandbredd: mÄnga har digitalkameror och vill överföra det innehÄll de skapat via internet. SÄledes ökar mÀngden innehÄll som cirkulerar pÄ internet stÀndigt över tid. BÄde pÄ professionell och konsumentnivÄ. I alla dessa fall, nÀr data överförs frÄn en domÀn till en annan, har den totala bandbredden hos nyckelnÀtverkselement lÀnge överstigit kapaciteten hos 10GbE-portar. [1] Detta Àr anledningen till att en ny standard skapades: 100GbE.
Stora datacenter och molntjĂ€nstleverantörer tillĂ€mpar redan 100GbE aktivt och planerar att gradvis övergĂ„ till 200GbE och 400GbE om ett par Ă„r. Vidare undersöker de redan hastigheter som överstiger en terabit. [6] Ăven bland de stora leverantörerna finns de som endast övergick till 100GbE förra Ă„ret (t.ex. Microsoft Azure). Datacenter som utför högpresterande databehandling för finanstjĂ€nster, statliga plattformar, olje- och gasplattformar och kommunala tjĂ€nster har ocksĂ„ börjat övergĂ„ till 100GbE. [5]
I företagsdatacenter Àr behovet av bandbredd nÄgot lÀgre: nyligen blev 10GbE en nödvÀndighet hÀr och inte en lyx. Men eftersom takten för trafikförbrukning vÀxer allt snabbare, Àr det osannolikt att 10GbE kommer att överleva i företagsdatacenter ens i 10 eller till och med 5 Är. IstÀllet kommer vi att se en snabb övergÄng till 25GbE och Ànnu snabbare till 100GbE. [6] För som analytiker pÄ Intel pÄpekar ökar trafikintensiteten inom datacenter med 25% varje Är. [5]
Dell- och Hewlett Packard-analytiker konstaterar [4] att 2018 var Äret för 100GbE i datacenter. Redan i augusti 2018 översteg leveranserna av 100GbE-utrustning det dubbla jÀmfört med hela 2017. Leveranstakten fortsÀtter att öka, eftersom datacentren började övergÄ frÄn 40GbE i stor skala. Det förvÀntas att 19,4 miljoner 100GbE-portar kommer att levereras Ärligen fram till 2022 (till jÀmförelse var denna siffra 4,6 miljoner under 2017). [4] NÀr det gÀller kostnaderna spenderades $7 miljarder pÄ 100GbE-portar 2017, och för 2020 förvÀntas det att cirka $20 miljarder kommer att spenderas (se fig. 1). [1]
Figur 1. Statistik och prognoser för efterfrÄgan pÄ nÀtverksutrustning
Varför just nu? 100GbE Àr inte en helt ny teknik, sÄ varför Àr det just nu som det rÄder en sÄdan hype kring den?
1) För att teknologin har mognat och blivit billigare. Just 2018 nĂ„dde vi en punkt dĂ€r anvĂ€ndningen av plattformar med 100-gigabit-portar i datacenter blev mer lönsam Ă€n att "stapla" flera 10-gigabit-plattformar. Exempel: Ciena 5170 (se fig. 2) â en kompakt plattform som erbjuder en total kapacitet pĂ„ 800GbE (4x100GbE, 40x10GbE). Om det krĂ€vs flera 10-gigabit-portar för att uppnĂ„ nödvĂ€ndig kapacitet, sĂ„ tillkommer kostnader för extra hĂ„rdvara, utrymme, ökat elförbrukning, löpande underhĂ„ll, extra reservdelar och ytterligare kylsystem, vilket gör att summan blir ganska stor. [1] Till exempel har experter frĂ„n Hewlett Packard, efter att ha analyserat de potentiella fördelarna med att gĂ„ frĂ„n 10GbE till 100GbE, kommit fram till följande siffror: högre prestanda (56%), lĂ€gre totala kostnader (27%), mindre energiförbrukning (31%), förenkling av kabelanslutningar (38%). [5]
Figur 2. Ciena 5170: exempel pÄ en plattform med 100-gigabit-portar
2) Juniper och Cisco har Àntligen skapat sina egna ASIC-chips för 100GbE-switchar. [5] Detta Àr ett tydligt bevis pÄ att 100GbE-teknologin verkligen har mognat. Problemet Àr att ASIC-chips endast Àr kostnadseffektiva att producera nÀr, för det första, logiken som implementeras pÄ dem inte krÀver förÀndringar i den förutsÀgbara framtiden, och för det andra, nÀr ett stort antal identiska chips tillverkas. Juniper och Cisco skulle inte producera dessa ASIC om de inte var sÀkra pÄ mognaden av 100GbE.
3) Eftersom Broadcom, Cavium och Mellanox Technologies har börjat massproducera processorer som stöder 100GbE, och dessa processorer anvÀnds redan i switchar frÄn tillverkare som Dell, Hewlett Packard, Huawei Technologies, Lenovo Group och fler. [5]
4) Eftersom servrar som placeras i serverrack allt oftare utrustas med de senaste nÀtverksadaptrarna frÄn Intel (se fig. 3), med tvÄ 25-gigabitportar, och ibland till och med konvergenta nÀtverksadaptrar med tvÄ 40-gigabitportar (XXV710 och XL710). {Figur 3. De senaste nÀtverksadaptrarna frÄn Intel: XXV710 och XL710}
5) Eftersom 100GbE-utrustning har bakÄtkompatibilitet, vilket underlÀttar implementeringen: befintliga kablar kan ÄteranvÀndas (det rÀcker att koppla in en ny sÀndare/mottagare).
Dessutom förbereder tillgÄngen till 100GbE oss för nya teknologier som "NVMe over Fabrics" (till exempel Samsung Evo Pro 256 GB NVMe PCIe SSD; se fig. 4) [8, 10], "Storage Area Network" (SAN) / "Software Defined Storage" (se fig. 5) [7], RDMA [11], som utan 100GbE inte skulle kunna nÄ sin fulla potential.
Figur 4. Samsung Evo Pro 256 GB NVMe PCIe SSD
Figur 5. "Storage Area Network" (SAN) / "Software Defined Storage"
Slutligen, som ett exotiskt exempel pĂ„ den praktiska efterfrĂ„gan pĂ„ tillĂ€mpning av 100GbE och relaterade höghastighetsteknologier, kan vi nĂ€mna Cambridge Universitys vetenskapliga moln (se fig. 6), som Ă€r uppbyggt pĂ„ 100GbE (Spectrum SN2700 Ethernet-switchar) â för att bland annat möjliggöra effektiv drift av det distribuerade lagringssystemet NexentaEdge SDS, vilket enkelt kan överbelasta ett nĂ€tverk pĂ„ 10/40GbE. [2] SĂ„dana högpresterande vetenskapliga moln implementeras för att lösa de mest varierade praktiska vetenskapliga uppgifterna [9, 12]. Till exempel anvĂ€nder medicinska forskare sĂ„dana moln för att dechiffrera mĂ€nniskans genom, och 100GbE-kanaler anvĂ€nds för att överföra information mellan forskargrupper vid universiteten.
Figur 6. Utdrag frÄn Cambridge Universitys vetenskapliga moln
Bibliografi
- John Hawkins. // 2017.
- Amit Katz. // 2016.
- Margaret Rouse. .
- David Graves. // 2018.
- Mary Branscombe. // 2018.
- Jarred Baker. // 2017.
- Tom Clark. Designa lagringsomrÄden: En praktisk referens för implementering av Fibre Channel och IP SANs. 2003. 572 s.
- James OâReilly. NĂ€tverkslagring: Verktyg och teknologier för att lagra företagets data // 2017. 280 s.
- James Sullivan. Studentkluster-tÀvling 2017, Team University of Texas at Austin/Texas State University: à terskapa vektorisering av Tersoff-mÄngkroppspotentialen pÄ Intel Skylake och NVIDIA V100-arkitekturer // Parallell databehandling. v.79, 2018. s. 30-35.
- Manolis Katevenis. Den nÀsta generationen av exascale-system: ExaNeSt-projektet // Mikrokontroller och mikrosystem. v.61, 2018. s. 58-71.
- Hari Subramoni. RDMA över Ethernet: En preliminÀr studie // Proceedings of the Workshop on High Performance Interconnects for Distributed Computing. 2009.
- Chris Broekema. Energieffektiva datatransfers i radioastronomi med mjukvaru-UDP RDMA // Future Generation Computer Systems. v.79, 2018. s. 215-224.
PS. Artikeln publicerades ursprungligen i .
Endast registrerade anvÀndare kan delta i omröstningen. , tack.
Varför stora datacenter har börjat övergÄ till 100GbE?
Ingen har egentligen börjat övergÄ Àn...
För att denna teknik har mognat och blivit billigare
För att Juniper och Cisco har skapat ASIC:er för 100GbE-switchar
För att Broadcom, Cavium och Mellanox Technologies har lagt till stöd för 100GbE
För att servrarna fÄtt 25- och 40-gigabitportar
Din egen version (skriv i kommentarerna)
12 anvÀndare röstade. 15 anvÀndare avstod.
KĂ€lla: habr.com
