100GbE: لگژری یا ضروری ضرورت؟

IEEE P802.3ba، 100 Gigabit Ethernet (100GbE) سے زیادہ ڈیٹا منتقل کرنے کا ایک معیار، 2007 اور 2010 کے درمیان تیار کیا گیا تھا [3]، لیکن صرف 2018 میں وسیع ہوا [5]۔ 2018 میں کیوں اور اس سے پہلے کیوں نہیں؟ اور کیوں فوری طور پر ہجوم میں؟ اس کی کم از کم پانچ وجوہات ہیں...

IEEE P802.3ba بنیادی طور پر ڈیٹا سینٹرز کی ضروریات اور انٹرنیٹ ٹریفک ایکسچینج پوائنٹس (آزاد آپریٹرز کے درمیان) کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے تیار کیا گیا تھا۔ اس کے ساتھ ساتھ وسائل سے بھرپور ویب سروسز کے بلاتعطل آپریشن کو یقینی بنانے کے لیے، جیسے کہ ویڈیو مواد کی ایک بڑی مقدار والے پورٹلز (مثال کے طور پر، یوٹیوب)؛ اور اعلی کارکردگی والے کمپیوٹنگ کے لیے۔ [3] عام انٹرنیٹ استعمال کرنے والے بھی بینڈوتھ کے تقاضوں کو تبدیل کرنے میں اپنا حصہ ڈال رہے ہیں: بہت سے لوگوں کے پاس ڈیجیٹل کیمرے ہوتے ہیں، اور لوگ اپنے حاصل کردہ مواد کو انٹرنیٹ پر سٹریم کرنا چاہتے ہیں۔ وہ. انٹرنیٹ پر گردش کرنے والے مواد کا حجم وقت کے ساتھ ساتھ بڑا اور بڑا ہوتا جا رہا ہے۔ پیشہ ورانہ اور صارف دونوں سطحوں پر۔ ان تمام صورتوں میں، ڈیٹا کو ایک ڈومین سے دوسرے ڈومین میں منتقل کرتے وقت، کلیدی نیٹ ورک نوڈس کا کل تھرو پٹ طویل عرصے سے 10GbE پورٹس کی صلاحیتوں سے تجاوز کر چکا ہے۔ [1] یہ ایک نئے معیار کے ظہور کی وجہ ہے: 100GbE۔

بڑے ڈیٹا سینٹرز اور کلاؤڈ سروس فراہم کرنے والے پہلے ہی فعال طور پر 100GbE استعمال کر رہے ہیں، اور کچھ سالوں میں آہستہ آہستہ 200GbE اور 400GbE پر جانے کا ارادہ رکھتے ہیں۔ ایک ہی وقت میں، وہ پہلے ہی ٹیرا بٹ سے زیادہ رفتار کو دیکھ رہے ہیں۔ [6] اگرچہ کچھ بڑے سپلائرز ہیں جو صرف پچھلے سال 100GbE پر منتقل ہو رہے ہیں (مثال کے طور پر Microsoft Azure)۔ مالیاتی خدمات، سرکاری پلیٹ فارمز، تیل اور گیس کے پلیٹ فارمز اور یوٹیلیٹیز کے لیے اعلیٰ کارکردگی والے کمپیوٹنگ چلانے والے ڈیٹا سینٹرز نے بھی 100GbE پر جانا شروع کر دیا ہے۔ [5]

انٹرپرائز ڈیٹا سینٹرز میں، بینڈوڈتھ کی مانگ کچھ کم ہے: حال ہی میں 10GbE یہاں لگژری کی بجائے ضرورت بن گیا ہے۔ تاہم، جیسا کہ ٹریفک کی کھپت کی شرح زیادہ سے زیادہ تیزی سے بڑھتی ہے، یہ شک ہے کہ 10GbE انٹرپرائز ڈیٹا سینٹرز میں کم از کم 10 یا 5 سال تک زندہ رہے گا۔ اس کے بجائے، ہم 25GbE کی طرف تیز رفتار اور 100GbE پر اس سے بھی تیز رفتار حرکت دیکھیں گے۔ [6] کیونکہ، جیسا کہ Intel تجزیہ کار نوٹ کرتے ہیں، ڈیٹا سینٹر کے اندر ٹریفک کی شدت میں سالانہ 25% اضافہ ہوتا ہے۔ [5]

ڈیل اور ہیولٹ پیکارڈ کے تجزیہ کاروں کا کہنا ہے کہ 4 ڈیٹا سینٹرز کے لیے 2018GbE کا سال ہے۔ اگست 100 میں، 2018GbE آلات کی ڈیلیوری پورے 100 سال کی ڈیلیوری سے دوگنا زیادہ تھی۔ اور ترسیل کی رفتار میں تیزی آتی جا رہی ہے کیونکہ ڈیٹا سینٹرز 2017GbE سے دور ہونا شروع ہو جاتے ہیں۔ توقع ہے کہ 40 تک، 2022 ملین 19,4GbE بندرگاہوں کو سالانہ بھیج دیا جائے گا (100 میں، مقابلے کے لیے، یہ تعداد 2017 ملین تھی)۔ [4,6] جہاں تک اخراجات کا تعلق ہے، 4 میں 2017GbE بندرگاہوں پر $100 بلین خرچ کیے گئے، اور 7 میں، پیشین گوئی کے مطابق، تقریباً $2020 بلین خرچ کیے جائیں گے (تصویر 20 دیکھیں)۔ [1]

اعداد و شمار اور نیٹ ورک آلات کی طلب کی پیشین گوئیاں

اب کیوں؟ 100GbE بالکل نئی ٹکنالوجی نہیں ہے، تو اب اس کے ارد گرد اتنا زیادہ ہپ کیوں ہے؟

1) کیونکہ یہ ٹیکنالوجی پختہ ہو چکی ہے اور سستی ہو گئی ہے۔ یہ 2018 میں تھا جب ہم نے ڈیٹا سینٹر میں 100-گیگابٹ بندرگاہوں کے ساتھ پلیٹ فارمز کا استعمال کرتے ہوئے کئی 10-گیگابٹ پلیٹ فارمز کو "اسٹیک کرنے" کے مقابلے میں زیادہ سرمایہ کاری مؤثر بنا دی تھی۔ مثال: Ciena 5170 (تصویر 2 دیکھیں) ایک کمپیکٹ پلیٹ فارم ہے جو 800GbE (4x100GbE، 40x10GbE) کا مجموعی تھرو پٹ فراہم کرتا ہے۔ اگر ایک سے زیادہ 10-گیگابٹ بندرگاہوں کو ضروری تھرو پٹ فراہم کرنے کی ضرورت ہے، تو اضافی ہارڈ ویئر، اضافی جگہ، اضافی بجلی کی کھپت، جاری دیکھ بھال، اضافی اسپیئر پارٹس اور اضافی کولنگ سسٹم کی لاگت ایک خوبصورت صاف رقم تک پہنچ جاتی ہے۔ [1] مثال کے طور پر، ہیولٹ پیکارڈ کے ماہرین، 10GbE سے 100GbE تک جانے کے ممکنہ فوائد کا تجزیہ کرتے ہوئے، درج ذیل اعداد و شمار پر آئے: اعلی کارکردگی (56%)، کم کل لاگت (27%)، کم بجلی کی کھپت (31%)، کیبل کنکشن کو آسان بنانا (38٪ تک)۔ [5]

تصویر 2. Ciena 5170: 100 گیگابٹ بندرگاہوں کے ساتھ مثالی پلیٹ فارم

2) Juniper اور Cisco نے آخر کار 100GbE سوئچز کے لیے اپنے ASICs بنائے ہیں۔ [5] جو اس حقیقت کی فصیح تصدیق ہے کہ 100GbE ٹیکنالوجی واقعی بالغ ہے۔ حقیقت یہ ہے کہ ASIC چپس بنانا لاگت کے اعتبار سے صرف اسی صورت میں ہے جب، اولاً، ان پر لاگو منطق کو مستقبل قریب میں تبدیلیوں کی ضرورت نہ ہو، اور دوسری بات، جب ایک جیسی چپس کی ایک بڑی تعداد تیار کی جائے۔ Juniper اور Cisco 100GbE کی پختگی پر اعتماد کیے بغیر یہ ASIC تیار نہیں کریں گے۔

3) کیونکہ Broadcom، Cavium، اور Mellanox Technologie نے 100GbE سپورٹ کے ساتھ پروسیسر تیار کرنا شروع کر دیا ہے، اور یہ پروسیسر پہلے سے ہی ڈیل، ہیولٹ پیکارڈ، ہواوے ٹیکنالوجیز، لینووو گروپ وغیرہ جیسے مینوفیکچررز کے سوئچز میں استعمال ہو رہے ہیں۔

4) کیونکہ سرور ریک میں رکھے ہوئے سرورز تیزی سے جدید ترین Intel نیٹ ورک اڈاپٹر (تصویر 3 دیکھیں) سے لیس ہو رہے ہیں، جس میں دو 25-گیگابٹ بندرگاہیں ہیں، اور بعض اوقات دو 40-گیگابٹ بندرگاہوں (XXV710 اور XL710) والے نیٹ ورک اڈاپٹر بھی۔ {شکل 3. تازہ ترین Intel NICs: XXV710 اور XL710}

5) کیونکہ 100GbE کا سامان پسماندہ مطابقت رکھتا ہے، جو تعیناتی کو آسان بناتا ہے: آپ پہلے سے روٹ شدہ کیبلز کو دوبارہ استعمال کر سکتے ہیں (صرف ان سے ایک نیا ٹرانسیور جوڑیں)۔

اس کے علاوہ، 100GbE کی دستیابی ہمیں نئی ​​ٹیکنالوجیز کے لیے تیار کرتی ہے جیسے "NVMe over Fabrics" (مثال کے طور پر Samsung Evo Pro 256 GB NVMe PCIe SSD؛ تصویر 4 دیکھیں) [8, 10]، "اسٹوریج ایریا نیٹ ورک" (SAN) ) / "سافٹ ویئر ڈیفائنڈ اسٹوریج" (تصویر 5 دیکھیں) [7]، RDMA [11]، جو 100GbE کے بغیر اپنی پوری صلاحیت کا ادراک نہیں کر سکتا۔

تصویر 4. Samsung Evo Pro 256 GB NVMe PCIe SSD

شکل 5. "اسٹوریج ایریا نیٹ ورک" (SAN) / "سافٹ ویئر ڈیفائنڈ سٹوریج"

آخر میں، 100GbE اور متعلقہ تیز رفتار ٹیکنالوجیز کے استعمال کی عملی طلب کی ایک غیر معمولی مثال کے طور پر، ہم یونیورسٹی آف کیمبرج کے سائنسی کلاؤڈ کا حوالہ دے سکتے ہیں (تصویر 6 دیکھیں)، جو 100GbE (سپیکٹرم) کی بنیاد پر بنایا گیا ہے۔ SN2700 ایتھرنیٹ سوئچز) - ترتیب میں، دیگر چیزوں کے ساتھ، NexentaEdge SDS تقسیم شدہ ڈسک اسٹوریج کے موثر آپریشن کو یقینی بنائیں، جو آسانی سے 10/40GbE نیٹ ورک کو اوورلوڈ کر سکتا ہے۔ [2] اس طرح کے اعلی کارکردگی والے سائنسی بادلوں کو مختلف قسم کے لاگو سائنسی مسائل کو حل کرنے کے لیے تعینات کیا جاتا ہے [9، 12]۔ مثال کے طور پر، طبی سائنسدان انسانی جینوم کو سمجھنے کے لیے ایسے بادلوں کا استعمال کرتے ہیں، اور 100GbE چینلز کا استعمال یونیورسٹی کے تحقیقی گروپوں کے درمیان معلومات کی منتقلی کے لیے کیا جاتا ہے۔

تصویر 6. یونیورسٹی آف کیمبرج سائنس کلاؤڈ کا ٹکڑا

کتابیات

1. جان ہاکنز۔ 100GbE: کنارے کے قریب، حقیقت کے قریب // 2017۔
2. امیت کٹز۔ 100GbE سوئچز - کیا آپ نے ریاضی کر لی ہے؟ // 2016۔
3. مارگریٹ روز۔ 100 گیگا بٹ ایتھرنیٹ (100 جی بی ای).
4. ڈیوڈ گریوز۔ ڈیل ای ایم سی نے اوپن، ماڈرن ڈیٹا سینٹر کے لیے 100 گیگابٹ ایتھرنیٹ پر دوگنا کمی کردی // 2018۔
5. مریم برانس کامبی۔ ڈیٹا سینٹر نیٹ ورکس میں 100GbE کا سال // 2018۔
6. جارڈ بیکر۔ انٹرپرائز ڈیٹا سینٹر میں تیزی سے حرکت کرنا // 2017۔
7. ٹام کلارک۔ اسٹوریج ایریا نیٹ ورکس کی ڈیزائننگ: فائبر چینل اور آئی پی سانز کو نافذ کرنے کے لیے ایک عملی حوالہ۔ 2003. 572 ص۔
8. جیمز او ریلی۔ نیٹ ورک سٹوریج: آپ کی کمپنی کے ڈیٹا کو ذخیرہ کرنے کے لیے ٹولز اور ٹیکنالوجیز // 2017. 280p۔
9. جیمز سلیوان۔ اسٹوڈنٹ کلسٹر مقابلہ 2017، آسٹن/ٹیکساس اسٹیٹ یونیورسٹی میں ٹیم یونیورسٹی آف ٹیکساس: انٹیل اسکائی لیک اور NVIDIA V100 آرکیٹیکچرز پر ٹیرسوف ملٹی باڈی پوٹینشل کا دوبارہ پیدا کرنا // متوازی کمپیوٹنگ۔ v.79، 2018. pp. 30-35۔
10. منولیس کیٹیونیس۔ Exascale-class Systems کی اگلی نسل: ExaNeSt پروجیکٹ // مائیکرو پروسیسرز اور مائیکرو سسٹم۔ v.61، 2018. پی پی. 58-71۔
11. ہری سبرامونی۔ ایتھرنیٹ پر RDMA: ایک ابتدائی مطالعہ // تقسیم شدہ کمپیوٹنگ کے لیے اعلیٰ کارکردگی کے انٹرکنیکٹس پر ورکشاپ کی کارروائی۔ 2009.
12. کرس بروکیما۔ سافٹ ویئر UDP RDMA // Future Generation Computer Systems کے ساتھ ریڈیو فلکیات میں توانائی کے قابل ڈیٹا کی منتقلی۔ v.79، 2018. پی پی. 215-224۔

PS. یہ مضمون اصل میں شائع ہوا تھا۔ "نظام کا منتظم".

سروے میں صرف رجسٹرڈ صارفین ہی حصہ لے سکتے ہیں۔ سائن ان، برائے مہربانی.

بڑے ڈیٹا سینٹرز نے اجتماعی طور پر 100GbE پر کیوں جانا شروع کیا؟

• دراصل، ابھی تک کسی نے بھی کہیں جانا شروع نہیں کیا...

• کیونکہ یہ ٹیکنالوجی پختہ ہوچکی ہے اور سستی ہوگئی ہے۔

• کیونکہ Juniper اور Cisco نے 100GbE سوئچز کے لیے ASICs بنائے

• کیونکہ Broadcom، Cavium، اور Mellanox Technologies نے 100GbE سپورٹ شامل کیا ہے

• کیونکہ سرورز کے پاس اب 25- اور 40-گیگا بٹ پورٹس ہیں۔

• آپ کا ورژن (تبصرے میں لکھیں)

12 صارفین نے ووٹ دیا۔ 15 صارفین غیر حاضر رہے۔

ماخذ: www.habr.com