Szybko, szybciej, najszybciej

Gigabit Ethernet to tylko przystanek na drodze Ethernetu do pozycji dominującej technologii sieciowej.

Gigabit Ethernet to tylko przystanek na drodze Ethernetu do pozycji dominującej technologii sieciowej.

Praktycznie wszyscy liczący się na rynku producenci sieciowi już oferują urządzenia wyposażone w porty Gigabit Ethernet, umożliwiające komunikację z maksymalną szybkością 2 Gb/s w trybie full-duplex. I chociaż w wielu zastosowaniach technologia gigabitowego Ethernetu jest wystarczająca - zarówno do podłączania stacji roboczych i serwerów, jak i zapewnienia komunikacji w ramach szkieletu sieci lokalnej - producenci pracują nad nową wersją standardu, która umożliwi transmisję Ethernet z przepustowością 10 Gb/s. Będzie to pierwsza wersja technologii Ethernet, pod względem szybkości w pełni kompatybilna z sieciami optycznymi operatorów telekomunikacyjnych. Szybkość jej pracy będzie odpowiadać łączom OC-192 stosowanym w sieciach optycznych SONET. Pozwoli to na wykorzystanie technologii Ethernet w zupełnie nowej dziedzinie jako warstwy transporto- wej w sieciach miejskich budowanych z wykorzystaniem "szerokich" łączy światłowodowych i optycznych sieci rozległych.

Już wkrótce

Standard 802.3ae, opisujący zasady transmisji Ethernet z szybkością 10 Gb/s, ma być już wkrótce ratyfikowany przez komitet normalizacyjny IEEE, czyli w czerwcu przyszłego roku. Będzie on naturalnym rozszerzeniem standardu Ethernet - 802.3 - w pełni zgodnym wstecz ze wszystkimi poprzednikami. 802.3ae ma zachowywać ten sam standard adresu MAC, takie same minimalne i maksymalne rozmiary ramek i obsługiwać tę samą technologię agregacji połączeń, tzn. 802.3ad. Standard 802.3ae będzie jednak wymuszał stałą pracę łączy w trybie full-duplex i definiował dwa różne rodzaje interfejsów: LAN PHY, pracujący z szybkością 10 000 Gb/s, oraz WAN PHY, który będzie kompatybilny z możliwościami transmisyjnymi łączy OC-192c i SDH VC-4-64c.

Możliwości interfejsu WAN są szczególnie istotne dla operatorów telekomunikacyjnych. Dotychczas Ethernet oferował "jedynie" nominalną szybkość 1 Gb/s, podczas gdy sieci SONET były budowane z wykorzystaniem łącza o szybkości 2,5 Gb/s (OC-48). To powodowało, że ich integracja była bardzo utrudniona. Twórcy technologii 10 Gigabit Ethernet zapewniają, że jest możliwa komunikacja Ethernet na poziomie SONET-u (Packet-over-SONET) lub z pominięciem tej warstwy, bezpośrednio na światłowodzie. Jeśli operatorom sieci MAN i WAN uda się doprowadzić do takiej sytuacji, to zarządzanie transmisjami danych, udostępnianie pasma, dołączanie nowych użytkowników i routing (routing IP działający na poziomie ramek Ethernet) powinny być zdecydowanie łatwiejsze niż obecnie.

Trzeba jednak pamiętać, że choć już pojawiły się pierwsze, eksperymentalne urządzenia 10 Gigabit Ethernet, to do w pełni funkcjonalnych rozwiązań jest jeszcze bardzo daleko. Podczas ostatnich targów sieciowych Networld+Interop w Atlancie odbyło się forum poświęcone nowemu standardowi. Dyskusję zdominował nie tyle standard 802.3ae, ile rozmowy dotyczące pobocznych technologii, które muszą być opracowane i komercyjnie wdrożone, aby stało się możliwe produkcyjne wykorzystanie potencjału komunikacji z szybkością 10 Gb/s.

Przeszkody do pokonania

10 Gigabit Ethernet będzie technologią umożliwiającą tak szybką komunikację, że zajdzie potrzeba opracowania nowych rozwiązań sprzętowych, pozwalających nowej klasy komputerom i serwerom na przesyłanie danych z szybkością kilku gigabitów. Projektanci wskazują m.in. na konieczność implementacji funkcji związanych z obsługą protokołu IP w formie rozwiązań sprzętowych, a nie - jak obecnie - jako rozwiązania programowe. Zapewnienie wysokiej wydajności przesyłania pakietów IP, a także poddawania ich analizie pod kątem bezpieczeństwa wymaga również opracowania nowych, bardzo wydajnych algorytmów inspekcji. Równolegle z infrastrukturą fizyczną umożliwiającą transmisję 10 Gigabit Ethernet powinny bowiem zostać wprowadzone na rynek nowej klasy firewalle i rozwiązania IDS dla tak szybkich sieci.

Niemałym wyzwaniem jest również konstrukcja kart sieciowych, przeznaczonych do pracy w nowym standardzie. Prototyp takiej karty podczas Net-world+Interop wspólnie prezentowały Hewlett-Packard i Nortel. Chociaż karta umożliwiająca przesyłanie danych z szybkością 10 Gb/s została już opracowana, to jej projektanci wciąż zastanawiają się, w jaki sposób powinna ona wykorzystywać możliwości technologii I/O nowej generacji, np. Infiniband. Dylematem jest np. rozwiązanie problemu buforowania danych w karcie sieciowej. Jak zauważają inżynierowie z HP, buforowanie zaledwie jednej sekundy transmisji oznacza, że karta sieciowa powinna być wyposażona we własną pamięć o pojemności 1,2 GB. Jest to wielkość większa niż instalowana w typowych serwerach.

10 Gb/s nie wystarczy

Prace nad specyfikacją 10 Gigabit Ethernet zakończą się dopiero w przyszłym roku, ale specjaliści już zastanawiają się nad tym, jaką szybkość powinna oferować kolejna wersja Ethernetu. "Dokładnie połowa członków grupy roboczej IEEE 802.3ae uważa, że szybkość oferowana przez następną wersję standardu powinna wynosić 40 Gb/s, ale dotychczas szybkość Ethernetu zawsze wzrastała dziesięciokrotnie" - mówi Johnathan Thatcher, dyrektor firmy Worldwide Packets, kierujący pracami grupy 802.3ae. Standard 40 Gb/s oferowałby szybkość porównywalną z wydajnością technologii OC-768 SONET.

Inżynierowie Intela uważają natomiast, że opracowanie technologii Ethernet 40 Gb/s mija się z celem, gdyż przyrost przepustowości będzie zbyt mały, by opłacało się zainwestować w opracowanie i rozwój tej technologii. "Kiedyś IEEE zamierzało opracować Ethernet o przepustowości 400 Mb/s i próby te zakończyły się niepowodzeniem" - stwierdza Bob Grow z Intela. Jego zdaniem, IEEE powinno w dalszej kolejności zająć się standaryzacją Ethernetu, oferującego przepustowość 100 Gb/s lub 160 Gb/s.

Cena zaporowa?

Istotnym czynnikiem decydującym o popularności technologii Ethernet 10 Gb/s będzie cena. A ta, podobnie jak technologia, będzie bardziej "telekomunikacyjna". Według obecnych szacunków, cena pojedynczego portu tego standardu wyniesie 20-80 tys. USD. Nie należy jednak zapominać, że przed inżynierami stoi jeszcze zadanie opracowania wielu technologii towarzyszących, związanych ze zwiększeniem bezpieczeństwa i niezawodności pracy łączy 10 Gigabit Ethernet. Mogą one zwiększyć koszt wdrożenia nowego rozwiązania, co spowoduje, że będzie ono dostępne wyłącznie dla największych i najbardziej wymagających nabywców. Dużym firmom wykorzystującym bądź planującym wdrożenie technologii Gigabit Ethernet może bardziej opłacać się zwiększanie przepustowości szkieletów sieci poprzez agregowanie kilku łączy 1 Gb/s.

W celu komercyjnej reprodukcji treści Computerworld należy zakupić licencję. Skontaktuj się z naszym partnerem, YGS Group, pod adresem [email protected]

TOP 200