iroda | telefon | email
online hibabejelentés
jelenleg futó akcióink
aktuális állásajánlataink
Híd a terabites Ethernethez
2009. szeptember 11. 10:49
Azoknak az IT-vezetőknek, akik már szűknek érzik a tíz gigabites Ethernet hálózatok adta sávszélességet, nem kell sokáig várniuk, hogy akár cégük helyi hálózatában, akár az adatközpontjukban gyorsabb hálózati kapcsolatra válthassanak.
Egyre inkább úgy tűnik, hogy a szabvány véglegesítése előtti 40 és 100 gigabites Ethernet-termékek - hálózati csatolókártyák szerverekhez, kapcsolók stb. - még az év vége előtt megjelennek a piacon. De a végleges szabványnak megfelelő eszközök megjelenése sincs nagyon messze. Ha minden a tervek szerint halad, 2010 júniusában elfogadhatják a végleges 802.3ba-s szabványt, és utána sorra jelennek meg az annak megfelelő eszközök is.
Az IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) 2006 végén kezdett dolgozni a szabványon. Várhatóan két különböző sebességű szabványt fognak létrehozni két különböző felhasználáshoz: egy 40 gigabitest a szerverek hálózatra kapcsolásához és egy 100 gigabitest a hálózat legfelső szintjének (core) a kiépítéséhez. (Itt folyik a teljes adatforgalom, a szerverek közötti kommunikáció és azinternet uplink felé is itt mennek az adatok, azaz amolyan „főút" szerpét tölti be.)
Az Infonetics elemzése szerint a globális gazdasági válság ellenére a 10 gigabites Ethernet kapcsolók értékesítéséből származó bevétel megduplázódott 2008-ban. John D'Ambrosia, az IEEE 802.3ba szabvánnyal foglalkozó csoportjának elnöke, aki egyben a Force 10 Networks senior kutatója is, azzal magyarázza ezt, hogy fokozott igény van a 40 gigabites és 100 gigabites Ethernet-eszközökre. Számos helyen használják az úgynevezett linkaggregációs technikát, hogy ilyen kapacitást érjenek el. És bár nem a legszebb módja a nagyobb sávszélesség elérésének, jól jelzi az igényt: egyeseknek már most égető szükségük van ekkora sebességre.
Bár a 40/100G termékek sem érkeztek még meg, D'Ambrosia már a terabites Ethernet-eszközökön dolgozik. Ez a szabvány és a termékek 2015 körülire várhatók. A kutató egyáltalán nem tartja ezt elhamarkodottnak: szerinte sokkal rövidebb időintervallum kell ahhoz, hogy megjelenjen az igény a terabites eszközök sebességére, mint ami a 40/100G generáció megjelenését megelőzte. A 802.3 ba munkacsoport szerint a szerverek, a kliensek és a core hálózat igényei eltérő módon fognak növekedni, és ez teszi szükségessé két elkülönülő Ethernet-generáció létrehozását. A szerverek, nagy számítási teljesítményű fürtözött gépek, blade szerverek, SAN-ok, NAS-ok - mind 1G és 10G Ethernet eszközöket használnak, de 2007-ben és 2008-ban a 10G megoldások jelentősen elterjedtek.
A piackutatók megkísérelték megjósolni a szerver és a nagy számítási teljesítményt lekötő alkalmazások I/O sávszélesség-igényét - beleértve a szerverek forgalmának aggregációját is. Ezek az előrejelzések azt mutatják, hogy jelentős piaci potenciál van a 40G-s Ethernet-eszközökben. A core hálózati eszközöknek már most is lényegesen nagyobb a sávszélesség-igénye, mint amekkora rendelkezésre áll, és ugyanez igaz a számításigényes alkalmazásokra is. A 802.3ba munkacsoport szerint a kapcsolókban, útválasztókban és aggregátorokban, az adatközpontokban, az internetcsomópontokban, az internetszolgáltatók kapcsolódási pontjainál, de az olyan nagy sávszélességet igénylő alkalmazásoknál, mint a videó on demand vagy a HPC, - mindnél szükség van a 100G Ethernet-csatolókra.
A SolarFlare hálózati eszközgyártó technológiai vezetője, George Zimmerman szerint az első 40/100G eszközök már megjelentek, de a rendelkezésre álló portok száma alacsony. A 10G most kezd elterjedni a nagy hálózatok alsó szintjét jelentő hozzáférési (access) rétegben, és előbb-utóbb a kliensoldalon is megjelenik, ami valószínűleg kikényszeríti azt is, hogy a hálózat középső disztribúciós (distribution) és legfelsőbb core rétegében 40/100G eszközöket használjanak. Zimmerman szerint küszöbön áll a 100G Ethernet kiépítésének szükségessége a core szinten, míg a disztribúciós rétegben nagyjából két év múlva következik be ugyanez. Mindkettőt az teszi szükségessé, hogy az access és a kliensrétegben általánosan elfogadottá válik a 10G -, és ez még azokban a hálózatokban is bekövetkezik, ahol jelenleg a kihasznált sávszélesség alacsonyabb a rendelkezésre állónál.
Problémamentes fejlesztéshez
A 802.3ba specifikáció illeszkedni fog az IEEE 802.3 Media Access Control (MAC) rétegéhez. Mint ahogy az előző 802.3 módosítás esetében történt, az új szabványnál is definiálnak fizikai rétegeket a másodpercenként 40, illetve 100 gigabites sebességű üzemmódokhoz. A létező 802.3 MAC protokoll felhasználása következtében a 802.3 ba teljes mértékben kompatibilis lesz a hálózatba korábban telepített Ethernet csomópontokkal.
A várakozások szerint a specifikáció a „már bevált és ismerős" közvetítőközeget fogja használni (optikai kábel, csatlakozók, rézvezeték), és megőrzi a meglévő hálózati architektúrát, menedzsmentet és szoftvert annak érdekében, hogy a tervezési, telepítési és karbantartási költségek minimálisak maradjanak.Brad Booth, az Ethernet Szövetség elnöke szerint, bár a végleges 802.3ba szabványra még nem számíthatunk 2010 júniusáig, az első együttműködési képességet vizsgáló tesztek még az idén megkezdődnek. A nyilvános bemutatókra 2010-ig kell várnunk, amíg a tanúsítások kiadásához szükséges tesztek a szabvány ratifikálása után indulnak majd.
A 40/100G munkacsoport megalakulása és a specifikáció kialakítása körül volt némi vita. Az IEEE-n belül működő HSSG (Higher Speed Study Group - nagyobb sebességű tanulmánycsoport) tagjai megosztottak voltak abban a kérdésben, hogy a 40G Ethernet legyen-e része a szabványnak, vagy foglalkozzanak csak a 100 gigabites Ethernettel. Nagyjából egy hónapnyi vita után a HSSG tagjai megegyeztek abban, hogy egyetlen szabvány kialakításán dolgozzanak, amely tartalmazza mindkettőt. A 40/100G Ethernet iránti igény katalizátorai ugyanazok, amelyek a 10G iránti igényt is fűtik: adatközpont-virtualizáció, adattárolás, HD videokonferencia és orvosi képalkotás, így egyes gyártók már most 40/100G képességeket építenek a termékeikbe.
A gyártók készülnek a 100 Gigabitre
A Cisco Nexus 7000 adatközponti kapcsolóját - amely múlt év elején debütált - úgy tervezték, hogy a jövőben a 40/100G Ethernettel is képes legyen együttműködni. A Verizon Business tavaly ősszel kezdte kínálni 10G Ethernet LAN és Ethernet Virtual Priváté Line szolgáltatását a 100 legnagyobb amerikai városban. Szintén ők kínálnak „10G-képes" Ethernet Priváté Line szolgáltatást. A szolgáltató ötéves szolgáltatási tervében szerepel ugyan a 40G Ethernetre váltás, de pontos bevezetési dátumok nélkül. Át akarnak térni a 100G-re, és ehhez a 40G egy lehetséges közbülső lépcső lehet. Amint a Verizon Business áttér a 40/100G Backbone architektúrákra, úgy követik azt a szolgáltatások is. Az Ethernet teszteszközök készítésével foglalkozó Spirent Communications 2009 második felében tervezi 40G Ethernet tesztmodulja piacra dobását, 2010 elején pedig a 100G változatot szeretné megjelentetni.
A cég vezérigazgatója, Tim Jefferson szerint a 10G-ről 40/100G-re migráló ügyfeleknek figyelniük kell majd a rendszerek közötti pontos időzítés szinkronizációra, különösen ha különböző gyártóktól származó eszközöket használnak. A nem megfelelő időzítés megnöveli az adatcsomagok késleltetését, és akár csomagvesztéshez is vezethet. Ez nagyobb probléma, mint ahogy azt elsőre gondolnánk. Szerinte a 10G-nél, különösen nagy sűrűségnél, a specifikáció csak kis eltérést enged meg az időzítésben. Ha a forgalmat 10G-s portokba aggregáljuk, akkor a legkisebb eltérés az időzítésben nagy késleltetést és csomagvesztést okoz. 40G-nél a nagyságrend még nagyobb, mint a 10G-nél. Ez kritikus követelmény az adatközpontoknál, mivel egy csomó fejlesztés folyik az Ethernet kapcsán, és a változások nagy részének célja éppen az alacsonyabb késleltetés elérése.
Kábelezési kihívások
A szakértők szerint a másik kihívás a kábelezési infrastruktúra felkészítése a 40/100G-re. A megfelelő minőségű és hosszúságú kábel biztosítása elengedhetetlen a hibamentes működéshez. A nagy kérdés, hogy hogyan néz ki az ügyfél kábelezése, és képes-e arra, hogy kiszolgálja azt, amit az ügyfél szeretne. Elképzelhető, hogy párhuzamos, üvegszálas hálózat kiépítésére lesz szükség. A 40G Ethernet szabványhoz javasolt fizikai csatoló maximum 100 méteres kábelhosszra lett tervezve, hogy az adatközpontokban lévő szerverek közti összeköttetést biztosítsa. A 100G azonban olyan távolságok áthidalására lett méretezve, illetve olyan közvetítőközegeket is támogat, amelyek megfelelők az adatközpontokba, de az internetszolgáltatók intraoffíce és interoffice csatalakoztatásaihoz is.
A javasolt fizikai interfész a 40G számára 1 méteres távolságig backplane (szerverekben használatos, rézalapú nyomtatott áramköri lemezek, úgy kell őket elképzelni, mint egyfajta bővítőkártyákat), 10 méterig rézvezeték, 100 méterig pedig multimode üvegszál. A 100G-hez 10 méterig rézvezeték, 100 méterig multimode üvegszál, 10-40 kilométerig single-mode üvegszál kell.
Az IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) 2006 végén kezdett dolgozni a szabványon. Várhatóan két különböző sebességű szabványt fognak létrehozni két különböző felhasználáshoz: egy 40 gigabitest a szerverek hálózatra kapcsolásához és egy 100 gigabitest a hálózat legfelső szintjének (core) a kiépítéséhez. (Itt folyik a teljes adatforgalom, a szerverek közötti kommunikáció és azinternet uplink felé is itt mennek az adatok, azaz amolyan „főút" szerpét tölti be.)
Az Infonetics elemzése szerint a globális gazdasági válság ellenére a 10 gigabites Ethernet kapcsolók értékesítéséből származó bevétel megduplázódott 2008-ban. John D'Ambrosia, az IEEE 802.3ba szabvánnyal foglalkozó csoportjának elnöke, aki egyben a Force 10 Networks senior kutatója is, azzal magyarázza ezt, hogy fokozott igény van a 40 gigabites és 100 gigabites Ethernet-eszközökre. Számos helyen használják az úgynevezett linkaggregációs technikát, hogy ilyen kapacitást érjenek el. És bár nem a legszebb módja a nagyobb sávszélesség elérésének, jól jelzi az igényt: egyeseknek már most égető szükségük van ekkora sebességre.
Bár a 40/100G termékek sem érkeztek még meg, D'Ambrosia már a terabites Ethernet-eszközökön dolgozik. Ez a szabvány és a termékek 2015 körülire várhatók. A kutató egyáltalán nem tartja ezt elhamarkodottnak: szerinte sokkal rövidebb időintervallum kell ahhoz, hogy megjelenjen az igény a terabites eszközök sebességére, mint ami a 40/100G generáció megjelenését megelőzte. A 802.3 ba munkacsoport szerint a szerverek, a kliensek és a core hálózat igényei eltérő módon fognak növekedni, és ez teszi szükségessé két elkülönülő Ethernet-generáció létrehozását. A szerverek, nagy számítási teljesítményű fürtözött gépek, blade szerverek, SAN-ok, NAS-ok - mind 1G és 10G Ethernet eszközöket használnak, de 2007-ben és 2008-ban a 10G megoldások jelentősen elterjedtek.
A piackutatók megkísérelték megjósolni a szerver és a nagy számítási teljesítményt lekötő alkalmazások I/O sávszélesség-igényét - beleértve a szerverek forgalmának aggregációját is. Ezek az előrejelzések azt mutatják, hogy jelentős piaci potenciál van a 40G-s Ethernet-eszközökben. A core hálózati eszközöknek már most is lényegesen nagyobb a sávszélesség-igénye, mint amekkora rendelkezésre áll, és ugyanez igaz a számításigényes alkalmazásokra is. A 802.3ba munkacsoport szerint a kapcsolókban, útválasztókban és aggregátorokban, az adatközpontokban, az internetcsomópontokban, az internetszolgáltatók kapcsolódási pontjainál, de az olyan nagy sávszélességet igénylő alkalmazásoknál, mint a videó on demand vagy a HPC, - mindnél szükség van a 100G Ethernet-csatolókra.
A SolarFlare hálózati eszközgyártó technológiai vezetője, George Zimmerman szerint az első 40/100G eszközök már megjelentek, de a rendelkezésre álló portok száma alacsony. A 10G most kezd elterjedni a nagy hálózatok alsó szintjét jelentő hozzáférési (access) rétegben, és előbb-utóbb a kliensoldalon is megjelenik, ami valószínűleg kikényszeríti azt is, hogy a hálózat középső disztribúciós (distribution) és legfelsőbb core rétegében 40/100G eszközöket használjanak. Zimmerman szerint küszöbön áll a 100G Ethernet kiépítésének szükségessége a core szinten, míg a disztribúciós rétegben nagyjából két év múlva következik be ugyanez. Mindkettőt az teszi szükségessé, hogy az access és a kliensrétegben általánosan elfogadottá válik a 10G -, és ez még azokban a hálózatokban is bekövetkezik, ahol jelenleg a kihasznált sávszélesség alacsonyabb a rendelkezésre állónál.
Problémamentes fejlesztéshez
A 802.3ba specifikáció illeszkedni fog az IEEE 802.3 Media Access Control (MAC) rétegéhez. Mint ahogy az előző 802.3 módosítás esetében történt, az új szabványnál is definiálnak fizikai rétegeket a másodpercenként 40, illetve 100 gigabites sebességű üzemmódokhoz. A létező 802.3 MAC protokoll felhasználása következtében a 802.3 ba teljes mértékben kompatibilis lesz a hálózatba korábban telepített Ethernet csomópontokkal.
A várakozások szerint a specifikáció a „már bevált és ismerős" közvetítőközeget fogja használni (optikai kábel, csatlakozók, rézvezeték), és megőrzi a meglévő hálózati architektúrát, menedzsmentet és szoftvert annak érdekében, hogy a tervezési, telepítési és karbantartási költségek minimálisak maradjanak.Brad Booth, az Ethernet Szövetség elnöke szerint, bár a végleges 802.3ba szabványra még nem számíthatunk 2010 júniusáig, az első együttműködési képességet vizsgáló tesztek még az idén megkezdődnek. A nyilvános bemutatókra 2010-ig kell várnunk, amíg a tanúsítások kiadásához szükséges tesztek a szabvány ratifikálása után indulnak majd.
A 40/100G munkacsoport megalakulása és a specifikáció kialakítása körül volt némi vita. Az IEEE-n belül működő HSSG (Higher Speed Study Group - nagyobb sebességű tanulmánycsoport) tagjai megosztottak voltak abban a kérdésben, hogy a 40G Ethernet legyen-e része a szabványnak, vagy foglalkozzanak csak a 100 gigabites Ethernettel. Nagyjából egy hónapnyi vita után a HSSG tagjai megegyeztek abban, hogy egyetlen szabvány kialakításán dolgozzanak, amely tartalmazza mindkettőt. A 40/100G Ethernet iránti igény katalizátorai ugyanazok, amelyek a 10G iránti igényt is fűtik: adatközpont-virtualizáció, adattárolás, HD videokonferencia és orvosi képalkotás, így egyes gyártók már most 40/100G képességeket építenek a termékeikbe.
A gyártók készülnek a 100 Gigabitre
A Cisco Nexus 7000 adatközponti kapcsolóját - amely múlt év elején debütált - úgy tervezték, hogy a jövőben a 40/100G Ethernettel is képes legyen együttműködni. A Verizon Business tavaly ősszel kezdte kínálni 10G Ethernet LAN és Ethernet Virtual Priváté Line szolgáltatását a 100 legnagyobb amerikai városban. Szintén ők kínálnak „10G-képes" Ethernet Priváté Line szolgáltatást. A szolgáltató ötéves szolgáltatási tervében szerepel ugyan a 40G Ethernetre váltás, de pontos bevezetési dátumok nélkül. Át akarnak térni a 100G-re, és ehhez a 40G egy lehetséges közbülső lépcső lehet. Amint a Verizon Business áttér a 40/100G Backbone architektúrákra, úgy követik azt a szolgáltatások is. Az Ethernet teszteszközök készítésével foglalkozó Spirent Communications 2009 második felében tervezi 40G Ethernet tesztmodulja piacra dobását, 2010 elején pedig a 100G változatot szeretné megjelentetni.
A cég vezérigazgatója, Tim Jefferson szerint a 10G-ről 40/100G-re migráló ügyfeleknek figyelniük kell majd a rendszerek közötti pontos időzítés szinkronizációra, különösen ha különböző gyártóktól származó eszközöket használnak. A nem megfelelő időzítés megnöveli az adatcsomagok késleltetését, és akár csomagvesztéshez is vezethet. Ez nagyobb probléma, mint ahogy azt elsőre gondolnánk. Szerinte a 10G-nél, különösen nagy sűrűségnél, a specifikáció csak kis eltérést enged meg az időzítésben. Ha a forgalmat 10G-s portokba aggregáljuk, akkor a legkisebb eltérés az időzítésben nagy késleltetést és csomagvesztést okoz. 40G-nél a nagyságrend még nagyobb, mint a 10G-nél. Ez kritikus követelmény az adatközpontoknál, mivel egy csomó fejlesztés folyik az Ethernet kapcsán, és a változások nagy részének célja éppen az alacsonyabb késleltetés elérése.
Kábelezési kihívások
A szakértők szerint a másik kihívás a kábelezési infrastruktúra felkészítése a 40/100G-re. A megfelelő minőségű és hosszúságú kábel biztosítása elengedhetetlen a hibamentes működéshez. A nagy kérdés, hogy hogyan néz ki az ügyfél kábelezése, és képes-e arra, hogy kiszolgálja azt, amit az ügyfél szeretne. Elképzelhető, hogy párhuzamos, üvegszálas hálózat kiépítésére lesz szükség. A 40G Ethernet szabványhoz javasolt fizikai csatoló maximum 100 méteres kábelhosszra lett tervezve, hogy az adatközpontokban lévő szerverek közti összeköttetést biztosítsa. A 100G azonban olyan távolságok áthidalására lett méretezve, illetve olyan közvetítőközegeket is támogat, amelyek megfelelők az adatközpontokba, de az internetszolgáltatók intraoffíce és interoffice csatalakoztatásaihoz is.
A javasolt fizikai interfész a 40G számára 1 méteres távolságig backplane (szerverekben használatos, rézalapú nyomtatott áramköri lemezek, úgy kell őket elképzelni, mint egyfajta bővítőkártyákat), 10 méterig rézvezeték, 100 méterig pedig multimode üvegszál. A 100G-hez 10 méterig rézvezeték, 100 méterig multimode üvegszál, 10-40 kilométerig single-mode üvegszál kell.
(Forrás: Computerworld)
