Tác động của Ethernet đối với mạng vào năm 2020

Bản dịch của bài viết được chuẩn bị riêng cho các học viên của khóa học "Kỹ sự mạng". Đăng ký cho khóa học hiện đang mở.

Tác động của Ethernet đối với mạng vào năm 2020

TRỞ LẠI TƯƠNG LAI VỚI ETHERNET ĐƠN 10 MB/giây - PETER JONES, ETHERNET ALLIANCE VÀ CISCO

Có thể khó tin nhưng Ethernet 10Mbps một lần nữa trở thành chủ đề rất phổ biến trong ngành của chúng ta. Mọi người hỏi tôi: “Tại sao chúng ta lại quay trở lại những năm 1980?” Có một câu trả lời đơn giản và đối với những người làm việc trong ngành này vào thời điểm đó, nó rất quen thuộc. Trong thời đại đó, trước khi Ethernet trở nên phổ biến, mạng giống như miền Tây hoang dã. Mỗi loại đều có giao thức, lớp vật lý, đầu nối riêng, v.v. Tuy nhiên, CNTT đã tập trung bộ công nghệ cốt lõi vào Ethernet, cung cấp khả năng liên lạc liền mạch cho hàng tỷ người.

Tác động của Ethernet đối với mạng vào năm 2020 Nếu tôi nhìn lên trần văn phòng của mình, tôi sẽ thấy các điểm truy cập không dây kết nối với Ethernet. Tôi cũng sẽ thấy các đèn báo, cảm biến nhiệt độ, thiết bị HVAC, đèn thoát hiểm và nhiều loại thiết bị khác không làm được điều này. Thế giới "Công nghệ vận hành" trông giống như CNTT những năm 90, với vô số lớp vật lý và giao thức đa dạng đến mức dường như mọi người đều tự phát minh ra giao thức của riêng mình (đây là kết nối).

Peter Jones, Kỹ sư xuất sắc, Cisco

Ethernet cặp đơn 10 Mbps (10SPE) đã được IEEE phê duyệt vào tháng 2019 năm 1000, bổ sung hai thông số kỹ thuật lớp vật lý mới để hỗ trợ dữ liệu và cấp nguồn trên 8 m cáp đồng xoắn đơn, cũng như kết nối đa liên kết với 25 nút trên 10 cáp m. . Những thuộc tính này làm cho nó trở nên phù hợp nhất để kích hoạt Ethernet trong các tòa nhà và mạng tự động hóa công nghiệp. Dự án Lớp vật lý nâng cao (APL) dựa trên XNUMXSPE cho các ứng dụng định vị nguy hiểm.

10SPE được phát triển để đáp ứng nhu cầu của người dùng trong lĩnh vực tự động hóa tòa nhà và tự động hóa công nghiệp, đồng thời đơn giản hóa và đẩy nhanh quá trình chuyển đổi sang Ethernet. Điều này làm cho việc áp dụng các giao thức và dịch vụ mạng hiện có trở thành một vấn đề dễ giải quyết, cho phép thế giới OT được hưởng lợi từ 30 năm đổi mới CNTT. Ngành công nghiệp hiện có cơ hội xây dựng một cơ sở hạ tầng mạng chung, duy nhất cho các cơ sở.

Khi Ethernet tròn 40 tuổi, tôi đã rất hào hứng với tốc độ ngay từ những ngày đầu.

ETHERNET: CÔNG NGHỆ KẾT NỐI TOÀN CẦU - NATHAN TRACY, ETHERNET ALLIANCE AND TE CONNECTIVITY

Năm 2020 sẽ mang đến một bước tiến hóa khác trong sự phát triển và thống trị của Ethernet với tư cách là công nghệ truyền thông toàn cầu. Công nghệ cốt lõi tương tự đã cung cấp truyền thông mạng LAN hiệu quả về mặt chi phí trong khu vực văn phòng 40 năm trước vẫn tiếp tục tìm đường vào các thị trường mới vì mọi người đều muốn hưởng lợi từ chi phí, hiệu suất và tính linh hoạt mà Ethernet mang lại.

Tác động của Ethernet đối với mạng vào năm 2020 Các ứng dụng mới sẽ phát triển các giải pháp Ethernet vào năm 2020 bao gồm mạng Ethernet có dây trong các phương tiện dân dụng và thương mại với tốc độ lớn hơn 10 Gbps, cũng như phát triển mạng Ethernet quang cho ngành vận tải. Hầu hết đều đã nhận thức được sự phát triển của phương tiện tự hành và các yêu cầu của chúng. Tuy nhiên, các cảm biến, camera và hệ thống điều khiển sẽ tạo nên kỳ tích kỹ thuật như vậy cũng sẽ yêu cầu mạng Ethernet hiệu suất cao để bảo vệ người cư ngụ, mạng này cũng có thể cung cấp tất cả lợi ích nối mạng của việc kiểm soát khí hậu cá nhân và giải trí âm thanh và video riêng biệt. Đồng thời, mạng phải đảm bảo rằng lưu lượng truy cập liên quan đến bảo mật được ưu tiên hơn lưu lượng truy cập liên quan đến tiện nghi và giải trí..

Nathan Tracey, Giám đốc, Tiêu chuẩn ngành, TE Connectivity

Đối với các ứng dụng công nghiệp, thương mại, ô tô và gia đình, chúng ta sẽ thấy sự mở rộng về hiệu suất đã nêu của Cấp nguồn qua Ethernet (PoE) khi các tùy chọn PoE mới được ghi lại và đưa ra thị trường cho nhiều ứng dụng và hệ thống mới - từ các tòa nhà thông minh đến thiết bị và Internet of Things, cảm biến và điều khiển. Để đảm bảo rằng các sản phẩm PoE được bán trên thị trường đáp ứng các mức hiệu suất này đã được kiểm tra bởi các phòng thí nghiệm được chứng nhận của bên thứ ba, Liên minh Ethernet sẽ triển khai giai đoạn tiếp theo của chương trình chứng nhận PoE. Một lĩnh vực khác của việc áp dụng nhanh chóng công nghệ Ethernet mới là trong các ứng dụng kết nối gia đình và doanh nghiệp của chúng ta với mạng lõi thông qua việc phát triển công nghệ Mạng quang thụ động (PON) thế hệ tiếp theo, sẽ cung cấp tốc độ tổng hợp 50 Gbps trên các mạng. đạt ít nhất 50 km.

Tốc độ dữ liệu Ethernet mới cao hơn cũng sẽ được tung ra thị trường để đáp ứng nhu cầu của các ứng dụng sử dụng nhiều video mới có thể truy cập thông qua mạng đám mây. Để phù hợp với tốc độ dữ liệu như 100 Gbps, 200 Gbps và 400 Gbps, các nhà công nghệ đang phát triển các vật liệu mới và kiến ​​trúc mới cho phép những tốc độ này vượt xa những gì trước đây không thể thực hiện được. Sử dụng các công cụ mô hình hóa mạnh mẽ và dựa trên kinh nghiệm trong quá khứ nhưng với các vật liệu mới, chúng ta sẽ thấy thiết bị Ethernet, mô-đun quang, đầu nối và cáp cho phép các nhà khai thác trung tâm dữ liệu đám mây hoặc siêu quy mô mở rộng quy mô lên các cấp độ hiệu suất mới và cung cấp các dịch vụ mới.

Thật vậy, năm 2020 sẽ không chỉ là năm IEEE 802.3 bước sang tuổi 40 mà còn là năm tiếp tục mở rộng và tăng trưởng về các ứng dụng, hiệu suất và tốc độ dữ liệu Ethernet thế hệ tiếp theo.

ETHERNET SẼ TIẾP TỤC MỞ RỘNG VÀO CÁC THỊ TRƯỜNG MỚI - JIM THEODORAS, ETHERNET ALLIANCE VÀ HG GENUINE USA

Tác động của Ethernet đối với mạng vào năm 2020 Năm 2020, Ethernet sẽ tiếp tục mở rộng sang các thị trường và ứng dụng mới. Ethernet đang dần thay thế nhiều giao thức chuyên dụng thay thế do có nhiều ưu điểm và quy mô tiết kiệm. Và khi yêu cầu về băng thông tiếp tục tăng theo cấp số nhân, Ethernet không chỉ phải nhanh hơn mà còn hướng tới các định dạng điều chế phức tạp hơn và khả năng song song hóa cao hơn. Thay vì bit trên giây, bây giờ chúng ta nói về tốc độ truyền; các kênh nối tiếp hiện là kênh nối tiếp N có điểm đánh dấu khung tích hợp để đảm bảo căn chỉnh. Nếu chúng ta lùi lại và nhìn vào bức tranh lớn, Ethernet đã phát triển từ một liên kết truyền thông điểm-điểm thành nền tảng của các mạng máy tính phân tán ở khắp mọi nơi..

Jim Theodoras, Phó Chủ tịch Nghiên cứu và Phát triển, HG Chính hãng Hoa Kỳ

Chi tiết hơn, năm 2020 sẽ là một cột mốc quan trọng khác của Ethernet với việc giới thiệu dòng sản phẩm 112 Gbps. Mặc dù 100 Gigabit Ethernet không phải là mới, nhưng việc đạt được tốc độ này trên các liên kết nối tiếp không chỉ tạo ra thế hệ thứ ba của các sản phẩm 100 Gigabit Ethernet được tối ưu hóa về mặt chi phí mà còn cho phép thế hệ thứ hai của 400 Gigabit Ethernet và 800 Gigabit mỗi giây đầu tiên. Trong hệ sinh thái Ethernet, mọi thứ sẽ phải phát triển vượt bậc để hoạt động nhanh hơn, rộng hơn và ở các định dạng điều chế phức tạp hơn. Thế hệ đầu tiên của bộ thu phát quang máy khách 400 Gigabit dựa trên 8x28Gbaud PAM4 sẽ bắt đầu được xuất xưởng. Đồng thời, các máy khách 800 Gigabit/s đầu tiên sẽ được trình diễn ở 8x100 Gigabit Ethernet và 2x400 Gigabit Ethernet. Lời hứa về các liên kết nối tiếp rẻ hơn ở dạng 400G-ZR cuối cùng cũng sắp thành hiện thực.

Vì hầu hết các bộ thu phát quang và cáp quang chủ động đều được tiêu thụ trong mạng cục bộ nên việc giảm thiểu chi phí hoạt động và kết nối trực tiếp quang học với IC silicon bên trong các sợi này là điều hợp lý. Hệ thống quang học đồng đóng gói vẫn chưa sẵn sàng để sản xuất nhưng đến năm 2020, công việc quan trọng sẽ diễn ra ở hậu trường khi ngành công nghiệp Ethernet chuyển đổi cơ chế kỹ thuật cũng như quỹ phát triển sang việc tích hợp truyền thông quang học trực tiếp vào khuôn silicon.

HỌC HỆ SINH THÁI ETHERNET VÀ MÁY ĐÁM MÂY - ROB STONE, ETHERNET ALLIANCE VÀ BROADCOM

Sự tăng trưởng về năng lực mạng lưới toàn cầu trên tất cả các lĩnh vực theo truyền thống được thúc đẩy bởi hai yếu tố chính; thêm người dùng và thêm ứng dụng mới. Mặc dù số lượng người dùng tiếp tục tăng nhưng nó vẫn bị thu hẹp lại do nhu cầu về băng thông do các ứng dụng mới thúc đẩy mà cuối cùng đòi hỏi phải sử dụng các công nghệ mạng mới để đáp ứng nhu cầu. Một loại ứng dụng như vậy đang thúc đẩy sự tăng trưởng theo cấp số nhân trong những năm gần đây là trí tuệ nhân tạo và học máy (ML), đặc biệt là các mạng thần kinh sâu tích chập.

Tác động của Ethernet đối với mạng vào năm 2020 Triển khai hệ thống ML bao gồm hai giai đoạn. Đầu tiên, các mô hình mạng lưới thần kinh cần được đào tạo bằng cách sử dụng bộ dữ liệu huấn luyện. Sau khi các mô hình đã đào tạo được xác định là đủ chính xác, chúng sẽ được chuyển đến công cụ suy luận, trong đó các ứng dụng cuối có thể sử dụng mô hình đã đào tạo để dự đoán (hoặc "suy ra") kết quả dựa trên việc phân loại dữ liệu hoặc truy vấn bên ngoài..

Rob Stone, Kỹ sư xuất sắc, Broadcom

Để tăng tốc quá trình đào tạo ML, việc song song hóa được sử dụng với một số nút đào tạo riêng biệt. Điều này dẫn đến các yêu cầu nghiêm ngặt về mạng để phân phối dữ liệu huấn luyện giữa các nút, cũng như trong quá trình huấn luyện tiếp theo khi các tham số được trao đổi giữa các nút để cải thiện độ chính xác của mô hình. Trong quá trình suy luận, ứng dụng cuối nhấn mạnh việc trả về kết quả một cách nhanh chóng để giảm thiểu độ trễ hiển thị cho người dùng cuối và do đó độ trễ thấp là rất quan trọng. Vì những lý do này, tất cả các nhà khai thác siêu quy mô lớn hiện đã triển khai phần cứng ML của riêng họ và một số cung cấp ML đám mây như một dịch vụ cho các ứng dụng của người dùng cuối. Sự cạnh tranh giữa các dịch vụ đám mây ML khác nhau đang buộc các nhà khai thác tiếp tục đầu tư vào nâng cấp cơ sở hạ tầng mạng để duy trì tính cạnh tranh, từ đó thúc đẩy cộng đồng Ethernet đáp ứng các công nghệ hỗ trợ các yêu cầu băng thông ngày càng tăng trước những thách thức trong việc duy trì cấu hình chi phí và công suất chấp nhận được.

Tuy nhiên, các hệ thống ML nội bộ này sẽ vô dụng trừ khi dữ liệu đầu vào có thể được thu thập và gửi đến các công cụ suy luận để đưa ra dự đoán. Các thiết bị như xe tự hành, IoT công nghiệp và nhà thông minh, văn phòng và thành phố sử dụng nhiều công nghệ kết nối, không dây (mạng khu vực cá nhân cũng như mạng cục bộ hoặc WiFi), có dây bao gồm việc sử dụng công nghệ Cấp nguồn qua Ethernet và mạng di động (LTE và 5G). Tất cả các công nghệ này tận dụng hệ sinh thái Ethernet để tạo ra các giải pháp có tính tương tác cao, hiệu quả về mặt chi phí.

Tác động của Ethernet đối với mạng vào năm 2020 Nathan Tracy hiện đang phục vụ trong ban giám đốc của Liên minh Ethernet và đã tích cực tham gia vào tổ chức này trong nhiều năm qua. Anh là kỹ thuật viên công nghệ trong nhóm Kiến trúc Hệ thống và Trưởng nhóm Tiêu chuẩn Ngành cho đơn vị kinh doanh Dữ liệu và Thiết bị tại TE Connectivity, chịu trách nhiệm phát triển các tiêu chuẩn và làm việc với các khách hàng quan trọng để tạo ra kiến ​​trúc hệ thống mới. Nathan cũng là thành viên tích cực của một số hiệp hội ngành, hiện là Chủ tịch và Thành viên Hội đồng quản trị của OIF và thường xuyên tham dự và đóng góp cho IEEE 802.3 và COBO.

Tác động của Ethernet đối với mạng vào năm 2020 Jim Theodoras là thành viên ban giám đốc Ethernet và phó chủ tịch nghiên cứu và phát triển tại HG Chính hãng Hoa Kỳ. Ông là một chuyên gia truyền thông quang học dày dạn kinh nghiệm với thành tích đã được chứng minh trong việc tạo ra các nguồn doanh thu mới thông qua sự kết hợp giữa tính sáng tạo, phân tích thị trường, sự tương tác với khách hàng, hoạt động nhóm và hỗ trợ đa chức năng. Ông có hơn 30 năm kinh nghiệm trong ngành điện tử và quang học, bao quát nhiều chủ đề đa dạng. Jim là cựu chủ tịch của Liên minh Ethernet và là cựu biên tập viên truyền thông quang học của Tạp chí Truyền thông IEEE. Ông nắm giữ 20 bằng sáng chế trong lĩnh vực viễn thông và là người thường xuyên đóng góp cho các ấn phẩm trong ngành.

Tác động của Ethernet đối với mạng vào năm 2020 Rob Stone, Hội đồng quản trị của Liên minh Ethernet, là một kỹ sư xuất sắc trong nhóm Kiến trúc chuyển mạch của Broadcom, chuyên về thiết kế cổng, giao thức và kết nối trung tâm dữ liệu. Ông là người tham gia tích cực vào một số tổ chức công nghiệp, bao gồm IEEE 802.3, COBO và các mô-đun MSA khác, đồng thời là chủ tịch Nhóm công tác kỹ thuật Ethernet MSA RCx và 25G. Rob có hơn 18 năm kinh nghiệm trong ngành đưa công nghệ truyền thông ra thị trường. Ông từng giữ các vị trí quản lý và kỹ thuật tại Intel, Infinera, Emcore, Skorpios và Bandwidth 9.

Tác động của Ethernet đối với mạng vào năm 2020Peter Jones là Chủ tịch Hội đồng quản trị của Liên minh Ethernet và là Kỹ sư xuất sắc trong nhóm Phần cứng Doanh nghiệp của Cisco. Ông làm việc về các công nghệ và kiến ​​trúc hệ thống mới cho các sản phẩm chuyển mạch, định tuyến và không dây của Cisco cũng như các sản phẩm Mạng IoT của Cisco. Ông là nhân vật chủ chốt trong việc phát triển các thiết bị chuyển mạch dòng Catalyst 3850, Catalyst 3650 và Catalyst 9000. Ngoài vai trò là Chủ tịch của Liên minh Ethernet, Peter còn là chủ tịch tiểu ban Ethernet cặp đơn của Liên minh Ethernet, tham gia vào IEEE 802.3, và làm chủ tịch Liên minh NBASE-T.

Theo truyền thống đã được thiết lập, chúng tôi rất mong nhận được ý kiến ​​đóng góp của các bạn và mời mọi người cùng tham gia. hội thảo trên web miễn phí, trong đó chúng ta sẽ xem xét hoạt động của các giao thức VRRP/HSRP. Chúng tôi sẽ phân tích các trường hợp cần sử dụng các giao thức cổng dự phòng, đồng thời kiểm tra sự khác biệt giữa các giao thức và so sánh hoạt động của HSRP/VRRP với GLBP.

Nguồn: www.habr.com

Thêm một lời nhận xét