Terabitowe perspektywy

Jeszcze nie powstał standard 100 Gb/s Ethernet, a już pojawia się koncepcja sieci 1 Tb/s Ethernet, która ma zaspokoić rosnący apetyt na przepustowość.

Jeszcze nie powstał standard 100 Gb/s Ethernet, a już pojawia się koncepcja sieci 1 Tb/s Ethernet, która ma zaspokoić rosnący apetyt na przepustowość.

Specyfikacja 100 Gb/s Ethernet jest obecnie kluczowym elementem rozwoju tego standardu i warunkiem utrzymania jego roli jako protokołu end-to-end. Już obecnie bowiem istnieje realne zapotrzebowanie na szybki transport danych zarówno w sieciach LAN, WAN, jak i centrach serwerowych. Coraz częściej pojawiają się też sugestie, czy nie warto już teraz rozpocząć prac nad kolejną wersją standardu Ethernet o przepustowości sięgającej 1 Tb/s (1TbE). "Wzrost wymagań na pasmo powodowany jest głównie ruchem IPTV, który już obecnie zmusza dostawców łączy do instalowania routerów z interfesjami 10Gigabit Ethernet oraz przełączników i elementów wspierających gęste zwielokrotnienie z podziałem w dziedzinie długości fali (DWDM)" - twierdzi John McDonough z NEC.

Oczekiwanie na 100 GbE

Terabitowe perspektywy

Nowe standardy sieciowe i ich zastosowanie

Do prac nad standardem 100GbE zostały powołane jakiś czas temu dwie grupy: IEEE 802.3 High Speed Study Group (HSSG) oraz ITU-T Study Group 15 WP3 Q.11. Pierwsza z nich skupia się na specyfikacjach 100GbE, które będą przystosowane do wykorzystania m.in. w centrach danych, ale także przez dostawców usług i treści multimedialnych. Druga grupa pracuje nad standardem 100GbE przeznaczonym dla publicznych sieci transportowych.

HSSG ma za zadanie ustalić specyfikację dla protokołu 802.3 rozszerzonego o możliwości obsługi łączy 40 Gb/s i 100 Gb/s w taki sposób, aby zapewnić znaczne zwiększenie pasma przy zachowaniu pełnej zgodności z wcześniejszymi interfejsami 802.3. To, iż opracowywany standard z założenia ma zawierać dwie wersje (40 GbE i 100 GbE) jest uzasadnione tym, że realne zapotrzebowanie na wzrost pasma przez punkty agregacyjne sieci i systemy stacji końcowych jest stopniowe, a niektórzy producenci sprzętu już przygotowują złącza o przepustowości 40 Gb/s, które potencjalnie powinny być tańsze i łatwiejsze do względnie szybkiego wprowadzenia niż bardziej zaawansowane i wymagające interfejsy 100 Gigabit Ethernet. Z kolei grupa ITU-T SG15 skupia się głównie na zdefiniowaniu szybkości i formatu łączy 100 Gb/s w sieci transportowej tak, aby osiągnąć pełną zgodność z wytycznymi grupy HSSG.

Do głównych założeń nowej specyfikacji należą: wsparcie transmisji full-duplex, zachowanie ramki Ethernet (802.3) wykorzystującej MAC 802.3 oraz minimalnego i maksymalnego rozmiaru ramki według istniejących standardów 802.3. Dalsze założenia to: wsparcie elementowej stopy błędów (bit-error rate, BER) na poziomie 10-12 dla interfejsu MAC/PLS (media access controller/physical signalling), możliwość obsługi optycznej sieci transportowej (OTN), wsparcie MAC dla 100GbE oraz określenie szczegółowej specyfikacji definiującej warstwę fizyczną 100GbE. W tym ostatnim wypadku celem jest określenie norm dla światłowodów jednomodowych SMF (Single-Mode Fiber) o długościach 10 km i 40 km, światłowodów wielomodowych MMF (MultiMode Fiber) do 100 m oraz kabla miedzianego zapewniającego transmisję na odległość do 10 m.

Bilansowanie popytu na wydajność

Według Serge Melle z firmy Infinera, dostawcy usług już teraz poszukują ekonomicznych rozwiązań dla transmisji 100 GbE w sieciach WAN - takich, które nie będą wymagały gruntownego przeprojektowania istniejącej infrastruktury. Rozwiązaniem może być tutaj tworzenie wielu kanałów falowych, z których każdy transmituje dane z prędkością 10 Gb/s. Winston Way z OpVista uważa, że możliwe jest istotne zwiększenie efektywności spektralnej kanałów 10GbE we włóknach światłowodowych. W efekcie wykorzystanie technologii DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) pozwoli na przedłużenie czasu życia już istniejących instalacji o wydajności 10 Gb/s dzięki zwiększeniu przepustowości łączy w sieciach WAN i MAN przy względnie niskich kosztach.

Wzrost popytu na przepustowość sieci w perspektywie kilku najbliższych lat i tak wymusi konieczność wprowadzenia fundamentalnych zmian technologicznych, które umożliwią masową produkcję wydajnych i ekonomicznych elementów sieciowych, zapewniających przepustowośc 100 Gb/s. Światłowody jednomodowe SMF o takiej przepustowości już za kilka lat będą standardowym rozwiązaniem dla centrów danych, które nie wymagają łączy o długościach przekraczających 4 km. SMF znajdą również zastosowane do łączenia przełączników w sieciach Metro-Ethernet. Natomiast światłowody wielomodowe MMF, które z natury posiadają gorsze właściwości transmisyjne, znajdą zastosowanie w krótkodystansowych łączach (do 100 m) stosowanych w szafach rozdzielczych. Będą też rozwiązaniem wykorzystywanym w środowiskach High Performance Computing.

Według ekspertów zajmujących się analizami ruchu w sieci, wydajność istniejących łączy nie nadąża obecnie za zwiększającymi się wymaganiami na przepustowość. Szacunkowy obserwowany wzrost w skali rocznej to aktualnie 15% w obszarze metropolitarnym i 10% w obszarze sieci szkieletowych. Ich zdaniem, standard 40 Gb/s Ethernet mógłby znaleźć praktyczne zastosowania już teraz, a 100Gigabit Ethernet powinien pojawić się na rynku na początku 2009 r.

Artykuł na podstawie IEEE Application and Practice - A Supplement to IEEE Communications Magazine, vol. 45, Suppl. 3, November 2007.

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

TOP 200