400-Gigabit Ethernet: Мощь гипермасштабируемых сетей
400-Gigabit Ethernet: Мощь гипермасштабируемых сетей

В IEEE приняли решение разрабатывать технологию 400-Gigabit Ethernet в 2012 году, и с тех пор спрос на пропускную способность постоянно увеличиваться

Источник: Andrew Hart/Flickr, CC BY-SA 2.0


10:03 12.11.2018   |  Майкл Куни |  Network World, США

Рубрика Технологии |   1364 прочтения



Высокоскоростные Ethernet-технологии, демонстрируемые компаниями Arista, Cisco, Juniper, Intel, Huawei и рядом других ключевых игроков сетевого рынка, уже сегодня позволяет судить о будущих контурах 400-Gigabit Ethernet.

Тема высокоскоростных технологий Ethernet занимала центральное место на конференции European Conference on Optical Communication в Риме, где целый ряд поставщиков, включая компании Arista, Cisco и Huawei, продемонстрировали технологии, предназначенные для сетей крупных предприятий и гипермасштабируемых сетей.

Ключевые демонстрации проводились организациями Ethernet Alliance и 100G Lambda Multisource Agreement (MSA), показавшими технологические новшества, необходимые для поддержки 400-Gigabit Ethernet, включая новую амплитудно-импульсную модуляцию (PAM4) для электрических и оптических интерфейсов, коммутирующую структуру с высокой пропускной способностью и модульную систему коннекторов высокой плотности QSFP-DD.

В ходе демонстрации Ethernet Alliance был представлен широкий спектр оптических продуктов 400G, оснащенных самыми современными оптическими компонентами PAM4 и электроникой. Среди основных элементов были показаны коммутаторы, маршрутизаторы, активные оптические кабели (Active Optical Cables, AOC), кабели прямого подключения (Direct Attach Cables, DAC), межкомпонентные соединения, а также оборудование для тестирования и измерений.

В центре внимания находились многочисленные оптические каналы Ethernet на основе PAM4 с пропускной способностью 50G, 100G, 200G и 400G, покрывающие расстояния от 100 м до 40 км и представленные в различных форм-факторах: CFP8, OSFP, QSFP28 и QSF-DD.

«Каналы Ethernet становятся все длиннее и быстрее, достигая максимальных показателей за всю 45-летнюю историю этой технологии, – заявил председатель совета Ethernet Alliance Джон д'Амброзия. – Мы видим, что сегодня происходит очень много интересных событий. Достаточно взглянуть хотя бы на прогресс в технологиях PAM4».

В сообщении Марка Новелла в блоге Cisco говорится, что MSA продемонстрировала интероперабельность оптического оборудования 100G и 400G, созданного на основе оптической технологии с пропускной способностью 100G на каждую длину волны. Оптические модули предлагаются сегодня в форм-факторах QSFP28 и QSFP-DD.

Демонстрация ECOC включала показ 32-портовых коммутаторов Cisco Nexus высотой в 1RU с пропускной способностью 100G и 400G и различными подключаемыми модулями, обеспечивающих интероперабельность потоков трафика.

В IEEE приняли решение разрабатывать технологию 400-Gigabit Ethernet в 2012 году, и с тех пор спрос на пропускную способность постоянно увеличиваться. Объясняется это в первую очередь ростом потребностей в производительности при реализации различных сценариев использования и переходе к облачной сети.

Исследования Global Cloud Index свидетельствуют об увеличении потребности в пропускной способности для управления глобальным IP-трафиком ЦОДов и облаков.

В Cisco, например, утверждают следующее.

  • Количество гипермасштабируемых ЦОДов увеличится с 338 в конце 2016 года до 628 в 2021 году. К 2021 году в них будет размещаться 53% от общего числа серверов в ЦОДах.
  • К 2021 году трафик в гипермасштабируемых ЦОДов вырастет в четыре раза. На гипермасштабируемые ЦОДы уже сейчас приходится 39% от совокупного объема трафика ЦОД, а к 2021 году их доля увеличится до 55%.
  • К концу 2021 года объемы глобального годового IP-трафика в ЦОДах достигнут 20,6 зеттабайт (1,7 Збайт в месяц), тогда как в 2016 году они составляли 6,8 Збайт в год (568 эксабайт в месяц).
  • В последующие пять лет глобальный IP-трафик в ЦОДах вырастет в три раза. В целом, в период с 2016-го по 2021 год IP-трафик ЦОДов ежегодно будет увеличиваться на 25%.

Демонстрация была проведена после успешных испытаний Ethernet Plugfest, состоявшихся в августе в Лаборатории интероперабельности университета Нью-Гемпшира (University of New Hampshire InterOperability Laboratory, UNH-IOL). В ходе испытаний тестировались интерфейсы и сигнальное оборудование 400G, 100G, 50G, 25G для сигналов NRZ и PAM4. В мероприятии Ethernet Alliance принимали участие Arista, Cisco, Juniper, Intel и ряд других компаний.

«В последних разработках стандартов для скоростей от 50G до 400G мы видим продвижение инноваций в рамках всей экосистемы Ethernet, – указал д'Амброзия. – Множество новых технологий уже готово к выходу на рынок. Интероперабельность остается жизненно важным условием для успеха и долголетия Ethernet, и представителям отрасли необходимо тщательно протестировать свои решения до момента запуска их в эксплуатацию».

В сентябре в UNH-IOL анонсировали также сервис тестирования Ethernet, который охватит новые спецификации IEEE 802.3bs и IEEE 802.3cd для Ethernet 50G, 100G, 200G и 400G. Новые сервисы предназначены для тестирования спецификаций Ethernet 50G, 100G, 200G и 400G на соответствие электрическим и оптическим параметрам. Ожидается, что предложения о тестировании на интероперабельность появятся сразу после начала разработки высокоскоростных продуктов Ethernet.

Поставщикам облачных сервисов, которые строят масштабные ЦОДы, необходимо эффективное оборудование Ethernet высокой плотности, а рост числа мобильных соединений заставляет операторов мобильной связи также обращаться к сервисам Ethernet. Продолжает расти спрос на пропускную способность в ЦОДах, обслуживающих широкополосные мультимедийные приложения, такие как потоковое видео, онлайн-игры и цифровой маркетинг.

Впрочем, только этими направлениями развитие высокоскоростных технологий Ethernet не ограничивается. В опубликованном в текущем году отчете Dell’Oro прогнозируется, что к 2020 году 20% коммутаторов в ЦОДах будут обеспечивать пропускную способность 400G. В последующие пять лет количество высокоскоростного оборудования – 100G, 200G, 400G и 800G – заметно вырастет.

«В декабре 2017 года компания Broadcom анонсировала чип Tomahawk 3 на базе SerDes 56G, присоединившись к Innovium и Nephos, – сообщил директор Dell’Oro Group Самех Буджельбене. – Мы ожидаем роста поставок оборудования на базе SerDes 56G с пропускной способностью 200G и 400G, причем большую его часть будет составлять именно 400G. К 2020 и 2021 году прогнозируются новый цикл модернизации с SerDes112G и портами 800G, а также очередная полна поставок оборудования 200G и 400G».

В июле компания Juniper представила планы дальнейшего развития направления 400-Gigabit Ethernet с включением соответствующего оборудования в свои предложения для территориально-распределенных сетей, ЦОДов и сетей предприятий. Juniper обещает помочь своим облачным и корпоративным клиентам, а также поставщикам услуг «перенастроить сетевую экономику в процессе перехода к 400G и снизить стоимость передачи одного бита в условиях увеличения спроса на пропускную способность со стороны развивающихся технологий 5G, приложений дополненной и виртуальной реальности, облака, а также производителей и распространителей видео 4K».

Компания намерена интегрировать технологию 400G в продукты PTX, коммутаторы QFX и маршрутизаторы MX с широким спектром сценариев использования, включая магистрали, пиринговые сети, соединения в ЦОДах, масштабируемое ядро городских сетей, облачные сервисы телекоммуникационных операторов и гипермасштабируемые IP-структуры ЦОДов. Все это требует высокой пропускной способности, малых задержек и безопасности.


Теги: Корпоративные сети ЦОД Ethernet Ethernet Alliance IEEE

На ту же тему: