100GbE: లగ్జరీ లేదా అవసరమైన అవసరం?

IEEE P802.3ba, 100 గిగాబిట్ ఈథర్నెట్ (100GbE) కంటే ఎక్కువ డేటాను ప్రసారం చేయడానికి ఒక ప్రమాణం, 2007 మరియు 2010 మధ్య అభివృద్ధి చేయబడింది [3], కానీ 2018లో మాత్రమే విస్తృతంగా వ్యాపించింది [5]. ఎందుకు 2018లో మరియు అంతకు ముందు కాదు? మరియు ఎందుకు వెంటనే సమూహాలలో? దీనికి కనీసం ఐదు కారణాలున్నాయి...

IEEE P802.3ba ప్రాథమికంగా డేటా సెంటర్ల అవసరాలు మరియు ఇంటర్నెట్ ట్రాఫిక్ ఎక్స్ఛేంజ్ పాయింట్ల (స్వతంత్ర ఆపరేటర్ల మధ్య) అవసరాలను తీర్చడానికి అభివృద్ధి చేయబడింది; అలాగే పెద్ద మొత్తంలో వీడియో కంటెంట్ (ఉదాహరణకు, యూట్యూబ్) ఉన్న పోర్టల్స్ వంటి వనరుల-ఇంటెన్సివ్ వెబ్ సేవల యొక్క నిరంతరాయమైన ఆపరేషన్‌ను నిర్ధారించడానికి; మరియు అధిక-పనితీరు గల కంప్యూటింగ్ కోసం. [3] సాధారణ ఇంటర్నెట్ వినియోగదారులు మారుతున్న బ్యాండ్‌విడ్త్ డిమాండ్‌లకు కూడా సహకరిస్తున్నారు: చాలా మంది వ్యక్తులు డిజిటల్ కెమెరాలను కలిగి ఉన్నారు మరియు ప్రజలు వారు సంగ్రహించే కంటెంట్‌ను ఇంటర్నెట్‌లో ప్రసారం చేయాలని కోరుకుంటారు. ఆ. ఇంటర్నెట్‌లో సంచరిస్తున్న కంటెంట్ పరిమాణం కాలక్రమేణా పెద్దదిగా మరియు పెద్దదిగా మారుతోంది. ప్రొఫెషనల్ మరియు వినియోగదారు స్థాయిలలో. ఈ అన్ని సందర్భాల్లో, ఒక డొమైన్ నుండి మరొక డొమైన్‌కు డేటాను బదిలీ చేస్తున్నప్పుడు, కీ నెట్‌వర్క్ నోడ్‌ల మొత్తం నిర్గమాంశ 10GbE పోర్ట్‌ల సామర్థ్యాలను మించిపోయింది. [1] ఇది ఒక కొత్త ప్రమాణం యొక్క ఆవిర్భావానికి కారణం: 100GbE.

పెద్ద డేటా సెంటర్‌లు మరియు క్లౌడ్ సర్వీస్ ప్రొవైడర్‌లు ఇప్పటికే 100GbEని చురుకుగా ఉపయోగిస్తున్నారు మరియు కొన్ని సంవత్సరాలలో క్రమంగా 200GbE మరియు 400GbEకి మారాలని ప్లాన్ చేస్తున్నారు. అదే సమయంలో, వారు ఇప్పటికే టెరాబిట్ కంటే ఎక్కువ వేగంతో చూస్తున్నారు. [6] గత సంవత్సరం మాత్రమే 100GbEకి మారుతున్న కొన్ని పెద్ద సరఫరాదారులు ఉన్నప్పటికీ (ఉదాహరణకు, Microsoft Azure). ఆర్థిక సేవలు, ప్రభుత్వ ప్లాట్‌ఫారమ్‌లు, చమురు మరియు గ్యాస్ ప్లాట్‌ఫారమ్‌లు మరియు యుటిలిటీల కోసం అధిక-పనితీరు గల కంప్యూటింగ్‌ను నడుపుతున్న డేటా సెంటర్‌లు కూడా 100GbEకి మారడం ప్రారంభించాయి. [5]

ఎంటర్‌ప్రైజ్ డేటా సెంటర్‌లలో, బ్యాండ్‌విడ్త్ కోసం డిమాండ్ కొంత తక్కువగా ఉంది: ఇటీవలే 10GbE ఇక్కడ విలాసవంతంగా కాకుండా అవసరంగా మారింది. అయినప్పటికీ, ట్రాఫిక్ వినియోగ రేటు మరింత వేగంగా పెరుగుతున్నందున, 10GbE కనీసం 10 లేదా 5 సంవత్సరాల పాటు ఎంటర్‌ప్రైజ్ డేటా సెంటర్‌లలో నివసిస్తుందనేది సందేహాస్పదంగా ఉంది. బదులుగా, మేము 25GbEకి వేగవంతమైన తరలింపుని మరియు 100GbEకి మరింత వేగవంతమైన తరలింపును చూస్తాము. [6] ఎందుకంటే, ఇంటెల్ విశ్లేషకులు గమనించినట్లుగా, డేటా సెంటర్ లోపల ట్రాఫిక్ తీవ్రత ఏటా 25% పెరుగుతుంది. [5]

డెల్ మరియు హ్యూలెట్ ప్యాకర్డ్ నుండి విశ్లేషకులు [4] డేటా సెంటర్‌ల కోసం 2018 100GbE సంవత్సరం అని పేర్కొన్నారు. తిరిగి ఆగస్టు 2018లో, 100GbE పరికరాల డెలివరీలు 2017 సంవత్సరం మొత్తం డెలివరీల కంటే రెండు రెట్లు ఎక్కువగా ఉన్నాయి. డేటా సెంటర్లు 40GbE నుండి దూరంగా వెళ్లడం ప్రారంభించడంతో సరుకుల వేగం పెరుగుతూనే ఉంది. 2022 నాటికి, ఏటా 19,4 మిలియన్ 100GbE పోర్ట్‌లు రవాణా చేయబడతాయని అంచనా వేయబడింది (2017లో, ఈ సంఖ్య 4,6 మిలియన్లు). [4] ఖర్చుల విషయానికొస్తే, 2017లో 100GbE పోర్ట్‌ల కోసం $7 బిలియన్లు ఖర్చు చేయబడ్డాయి మరియు 2020లో, అంచనాల ప్రకారం, సుమారు $20 బిలియన్లు ఖర్చు చేయబడతాయి (Fig. 1 చూడండి). [1]

మూర్తి 1. నెట్‌వర్క్ పరికరాల కోసం డిమాండ్ యొక్క గణాంకాలు మరియు అంచనాలు

ఇప్పుడు ఎందుకు? 100GbE సరిగ్గా కొత్త టెక్నాలజీ కాదు, ఇప్పుడు దాని చుట్టూ ఎందుకు ఎక్కువ ప్రచారం ఉంది?

1) ఎందుకంటే ఈ సాంకేతికత పరిపక్వం చెందింది మరియు చౌకగా మారింది. అనేక 2018-గిగాబిట్ ప్లాట్‌ఫారమ్‌లను “స్టాకింగ్” చేయడం కంటే డేటా సెంటర్‌లో 100-గిగాబిట్ పోర్ట్‌లతో ప్లాట్‌ఫారమ్‌లను ఉపయోగించడం మరింత ఖర్చుతో కూడుకున్నది అయినప్పుడు మేము 10లో రేఖను దాటాము. ఉదాహరణ: Ciena 5170 (Figure 2 చూడండి) అనేది 800GbE (4x100GbE, 40x10GbE) మొత్తం నిర్గమాంశను అందించే కాంపాక్ట్ ప్లాట్‌ఫారమ్. అవసరమైన నిర్గమాంశను అందించడానికి బహుళ 10-గిగాబిట్ పోర్ట్‌లు అవసరమైతే, అదనపు హార్డ్‌వేర్, అదనపు స్థలం, అదనపు విద్యుత్ వినియోగం, కొనసాగుతున్న నిర్వహణ, అదనపు విడి భాగాలు మరియు అదనపు శీతలీకరణ వ్యవస్థల ఖర్చులు చాలా చక్కని మొత్తానికి జోడించబడతాయి. [1] ఉదాహరణకు, హ్యూలెట్ ప్యాకర్డ్ నిపుణులు, 10GbE నుండి 100GbEకి మారడం వల్ల కలిగే సంభావ్య ప్రయోజనాలను విశ్లేషించి, కింది గణాంకాలకు వచ్చారు: అధిక పనితీరు (56%), తక్కువ మొత్తం ఖర్చులు (27%), తక్కువ విద్యుత్ వినియోగం (31%), సరళీకరణ కేబుల్ కనెక్షన్లు (38% ద్వారా). [5]

మూర్తి 2. సియెనా 5170: 100 గిగాబిట్ పోర్ట్‌లతో ఉదాహరణ ప్లాట్‌ఫారమ్

2) జునిపెర్ మరియు సిస్కో చివరకు 100GbE స్విచ్‌ల కోసం వారి స్వంత ASICలను సృష్టించాయి. [5] ఇది 100GbE సాంకేతికత నిజంగా పరిపక్వమైనదనే వాస్తవాన్ని స్పష్టంగా నిర్ధారిస్తుంది. వాస్తవం ఏమిటంటే, ASIC చిప్‌లను రూపొందించడం ఖర్చుతో కూడుకున్నది, మొదట, వాటిపై అమలు చేయబడిన లాజిక్‌కు భవిష్యత్తులో మార్పులు అవసరం లేనప్పుడు మరియు రెండవది, పెద్ద సంఖ్యలో ఒకేలాంటి చిప్‌లు తయారు చేయబడినప్పుడు మాత్రమే. 100GbE మెచ్యూరిటీపై నమ్మకం లేకుండా జునిపెర్ మరియు సిస్కో ఈ ASICలను ఉత్పత్తి చేయవు.

3) బ్రాడ్‌కామ్, కేవియం మరియు మెల్లనాక్స్ టెక్నాలజీ 100GbE మద్దతుతో ప్రాసెసర్‌లను మార్చడం ప్రారంభించాయి మరియు ఈ ప్రాసెసర్‌లు ఇప్పటికే డెల్, హ్యూలెట్ ప్యాకర్డ్, హువావే టెక్నాలజీస్, లెనోవో గ్రూప్ మొదలైన తయారీదారుల స్విచ్‌లలో ఉపయోగించబడుతున్నాయి.

4) సర్వర్ రాక్‌లలో ఉంచబడిన సర్వర్‌లు రెండు 3-గిగాబిట్ పోర్ట్‌లతో సరికొత్త ఇంటెల్ నెట్‌వర్క్ అడాప్టర్‌లతో (Figure 25 చూడండి), మరియు కొన్నిసార్లు రెండు 40-గిగాబిట్ పోర్ట్‌లతో (XXV710 మరియు XL710) కన్వర్జ్డ్ నెట్‌వర్క్ అడాప్టర్‌లతో ఎక్కువగా అమర్చబడి ఉంటాయి. {చిత్రం 3. తాజా ఇంటెల్ NICలు: XXV710 మరియు XL710}

5) 100GbE పరికరాలు వెనుకకు అనుకూలంగా ఉన్నందున, ఇది విస్తరణను సులభతరం చేస్తుంది: మీరు ఇప్పటికే రూట్ చేయబడిన కేబుల్‌లను తిరిగి ఉపయోగించవచ్చు (వాటికి కొత్త ట్రాన్స్‌సీవర్‌ని కనెక్ట్ చేయండి).

అదనంగా, 100GbE లభ్యత “NVMe ఓవర్ ఫ్యాబ్రిక్స్” (ఉదాహరణకు, Samsung Evo Pro 256 GB NVMe PCIe SSD; ఫిగ్. 4 చూడండి) [8, 10], “స్టోరేజ్ ఏరియా నెట్‌వర్క్” (SAN) వంటి కొత్త సాంకేతికతలకు మమ్మల్ని సిద్ధం చేస్తుంది. ) / “సాఫ్ట్‌వేర్ డిఫైన్డ్ స్టోరేజ్” (Fig. 5 చూడండి) [7], RDMA [11], ఇది 100GbE లేకుండా వారి పూర్తి సామర్థ్యాన్ని గ్రహించలేకపోయింది.

చిత్రం 4. Samsung Evo Pro 256 GB NVMe PCIe SSD

మూర్తి 5. “స్టోరేజ్ ఏరియా నెట్‌వర్క్” (SAN) / “సాఫ్ట్‌వేర్ డిఫైన్డ్ స్టోరేజ్”

చివరగా, 100GbE మరియు సంబంధిత హై-స్పీడ్ టెక్నాలజీల వినియోగానికి ఆచరణాత్మక డిమాండ్‌కు అన్యదేశ ఉదాహరణగా, మేము 6GbE (స్పెక్ట్రమ్) ఆధారంగా నిర్మించబడిన కేంబ్రిడ్జ్ విశ్వవిద్యాలయం (Fig. 100 చూడండి) యొక్క శాస్త్రీయ క్లౌడ్‌ను ఉదహరించవచ్చు. SN2700 ఈథర్నెట్ స్విచ్‌లు) - క్రమంలో, ఇతర విషయాలతోపాటు, NexentaEdge SDS పంపిణీ చేయబడిన డిస్క్ నిల్వ యొక్క సమర్థవంతమైన ఆపరేషన్‌ను నిర్ధారించండి, ఇది 10/40GbE నెట్‌వర్క్‌ను సులభంగా ఓవర్‌లోడ్ చేయగలదు. [2] ఇటువంటి అధిక-పనితీరు గల శాస్త్రీయ మేఘాలు అనేక రకాల అనువర్తిత శాస్త్రీయ సమస్యలను పరిష్కరించడానికి ఉపయోగించబడతాయి [9, 12]. ఉదాహరణకు, వైద్య శాస్త్రవేత్తలు మానవ జన్యువును అర్థంచేసుకోవడానికి ఇటువంటి మేఘాలను ఉపయోగిస్తారు మరియు విశ్వవిద్యాలయ పరిశోధన సమూహాల మధ్య సమాచారాన్ని బదిలీ చేయడానికి 100GbE ఛానెల్‌లు ఉపయోగించబడతాయి.

మూర్తి 6. కేంబ్రిడ్జ్ విశ్వవిద్యాలయం సైన్స్ క్లౌడ్ యొక్క భాగం

బిబ్లియోగ్రఫీ

1. జాన్ హాకిన్స్. 100GbE: అంచుకు దగ్గరగా, వాస్తవికతకు దగ్గరగా // 2017.
2. అమిత్ కట్జ్. 100GbE స్విచ్‌లు – మీరు గణితాన్ని పూర్తి చేశారా? // 2016.
3. మార్గరెట్ రోజ్. 100 గిగాబిట్ ఈథర్నెట్ (100GbE).
4. డేవిడ్ గ్రేవ్స్. డెల్ EMC ఓపెన్, మోడరన్ డేటా సెంటర్ కోసం 100 గిగాబిట్ ఈథర్నెట్‌పై రెండింతలు తగ్గింది // 2018.
5. మేరీ బ్రాన్స్‌కోంబ్. డేటా సెంటర్ నెట్‌వర్క్‌లలో 100GbE సంవత్సరం // 2018.
6. జారెడ్ బేకర్. ఎంటర్‌ప్రైజ్ డేటా సెంటర్‌లో వేగంగా కదులుతోంది // 2017.
7. టామ్ క్లార్క్. స్టోరేజ్ ఏరియా నెట్‌వర్క్‌ల రూపకల్పన: ఫైబర్ ఛానెల్ మరియు IP SANలను అమలు చేయడానికి ఒక ప్రాక్టికల్ రిఫరెన్స్. 2003. 572p.
8. జేమ్స్ ఓ'రైల్లీ. నెట్‌వర్క్ నిల్వ: మీ కంపెనీ డేటాను నిల్వ చేయడానికి సాధనాలు మరియు సాంకేతికతలు // 2017. 280p.
9. జేమ్స్ సుల్లివన్. స్టూడెంట్ క్లస్టర్ పోటీ 2017, ఆస్టిన్/టెక్సాస్ స్టేట్ యూనివర్శిటీలో టీమ్ యూనివర్శిటీ ఆఫ్ టెక్సాస్: ఇంటెల్ స్కైలేక్ మరియు NVIDIA V100 ఆర్కిటెక్చర్‌లపై టెర్సాఫ్ మల్టీ-బాడీ పొటెన్షియల్‌ను పునరుత్పత్తి చేయడం // సమాంతర కంప్యూటింగ్. v.79, 2018. పేజీలు. 30-35.
10. మనోలిస్ కాటెవెనిస్. ఎక్సాస్కేల్-క్లాస్ సిస్టమ్స్ యొక్క తదుపరి తరం: ExaNeSt ప్రాజెక్ట్ // మైక్రోప్రాసెసర్‌లు మరియు మైక్రోసిస్టమ్స్. v.61, 2018. పేజీలు. 58-71.
11. హరి సుబ్రమణి. RDMA ద్వారా ఈథర్నెట్: ఎ ప్రిలిమినరీ స్టడీ // డిస్ట్రిబ్యూటెడ్ కంప్యూటింగ్ కోసం హై పెర్ఫార్మెన్స్ ఇంటర్‌కనెక్ట్‌లపై వర్క్‌షాప్ ప్రొసీడింగ్స్. 2009.
12. క్రిస్ బ్రోకెమా. సాఫ్ట్‌వేర్ UDP RDMA // ఫ్యూచర్ జనరేషన్ కంప్యూటర్ సిస్టమ్స్‌తో రేడియో ఖగోళ శాస్త్రంలో శక్తి-సమర్థవంతమైన డేటా బదిలీలు. v.79, 2018. పేజీలు. 215-224.

PS. ఈ వ్యాసం మొదట ప్రచురించబడింది "సిస్టమ్ అడ్మినిస్ట్రేటర్".

నమోదు చేసుకున్న వినియోగదారులు మాత్రమే సర్వేలో పాల్గొనగలరు. సైన్ ఇన్ చేయండిదయచేసి.

పెద్ద డేటా సెంటర్లు 100GbEకి పెద్దఎత్తున ఎందుకు తరలించడం ప్రారంభించాయి?

• అసలే ఇంకా ఎవ్వరూ ఎక్కడికీ కదలలేదు...

• ఎందుకంటే ఈ సాంకేతికత పరిపక్వం చెందింది మరియు చౌకగా మారింది

• ఎందుకంటే జునిపెర్ మరియు సిస్కో 100GbE స్విచ్‌ల కోసం ASICలను సృష్టించాయి

• ఎందుకంటే బ్రాడ్‌కామ్, కేవియం మరియు మెల్లనాక్స్ టెక్నాలజీ 100GbE మద్దతును జోడించాయి

• ఎందుకంటే సర్వర్‌లు ఇప్పుడు 25- మరియు 40-గిగాబిట్ పోర్ట్‌లను కలిగి ఉన్నాయి

• మీ సంస్కరణ (వ్యాఖ్యలలో వ్రాయండి)

12 మంది వినియోగదారులు ఓటు వేశారు. 15 మంది వినియోగదారులు దూరంగా ఉన్నారు.

మూలం: www.habr.com