10G Ethernet dla każdego

Spadek cen i wzrost wymagań na przepustowość sprzyjają popularyzacji 10G Ethernet. Technologia ta wychodzi z niszowych zastosowań, stając się standardową alternatywą dla złączy w sieciowych urządzeniach rdzeniowych.

Spadek cen i wzrost wymagań na przepustowość sprzyjają popularyzacji 10G Ethernet. Technologia ta wychodzi z niszowych zastosowań, stając się standardową alternatywą dla złączy w sieciowych urządzeniach rdzeniowych.

Szybki wzrost popularności Gigabit Ethernet, który już obecnie staje się standardowym wyposażeniem nie tylko serwerów, ale także komputerów PC i notebooków, ma naturalny wpływ na zwiększanie popytu na interfejsy 10G Ethernet. Przede wszystkim rośnie liczba firm, które zaczynają rozważać możliwości instalacji interfejsów 10G Ethernet w przełącznikach i routerach rdzeniowych.

Według przewidywań analityków z firmy Infonetics Research, w ciągu najbliższych lat sprzedaż urządzeń wyposażonych w złącza 10G będzie rosła systematycznie o ok. 60% rocznie, co oznacza, że w okresie 2006-2010 zwiększy się dziesięciokrotnie. Choć jednocześnie warto zauważyć, że według Infonetics tylko 0,9% portów Ethernet sprzedanych w III kwartale 2007 r. były to interfejsy 10G Ethernet.

Dojrzały standard

Specyfikacja 10 Gigabit Ethernet 802.3ae została opublikowana przez IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) już ponad 5 lat temu. Standard ten można więc obecnie uznać za dojrzały i niestwarzający problemów przy implementacji. Przeprowadzone w październiku ub.r. testy zgodności elementów sieciowych 10G Ethernet, w których udział wzięło 37 niezależnych producentów, wykazały, że z technicznego punktu widzenia nie ma problemów i sprzęt taki może być bez obaw instalowany w centrach danych. Testy wykazały m.in., iż infrastruktura 10G Ethernet może obsługiwać nie tylko typowe protokoły wykorzystywane w sieciach LAN, ale również iSCSI oraz iWarp RDMA ("Zgodny standard", Computerworld nr 39/2007).

W praktyce pozostaje więc tylko kwestia oceny, czy w danym systemie potrzebna jest tak wysoka przepustowość, a także porównanie z alternatywnymi technologiami jak, w wypadku centrów danych, Fibre Channel. Nie ulega wątpliwości, że obok chęci zrównoważenia przepustowości infrastruktury głównymi czynnikami napędzającymi rynek 10G Ethernet będą wzrastające wymagania na zwiększenie częstotliwości backupu oraz rosnąca popularność aplikacji takich jak wideo, które mają wysokie wymagania na przepustowość sieci. Jednocześnie rośnie zainteresowanie firm telekomunikacyjnych i dostawców usług z wykorzystaniem technologii Metro Ethernet i systematycznie zwiększa się sprzedaż sprzętu klasy operatorskiej wyposażonego w interfejsy 10G Ethernet. Według Infonetics wzrost ten również do 2010 r. utrzymywać się będzie na poziomie 60% rocznie.

Ekonomiczna konkurencja

10- krotny

wzrost liczby sprzedawanych portów 10G Ethernet prognozuje Infonetics Research, z 300 tys. portów w 2006 r. do 3 mln portów w 2010 r.

Popularyzacja 10G Ethernet powoduje, że standard iSCSI staje się coraz groźniejszą alternatywą dla wciąż królujących w centrach danych sieci Fiber Channel. W praktyce bowiem eliminuje on jedną z największych słabości Ethernetu w porównaniu z FC, czyli niższą przepustowość. A jednocześnie wzrost sprzedaży interfejsów 10G nieuchronnie prowadzi do spadku ich cen, zwiększając ich ekonomiczną atrakcyjność w stosunku do Fibre Channel, które nie mogą liczyć na taką perspektywę. Zdaniem analityków, serwery i macierze klasy korporacyjnej wyposażone w porty 10G Ethernet wejdą do standardowej oferty producentów sprzętu dopiero za 2-3 lata. W praktyce oznacza to jednak, że menedżerowie odpowiedzialni za rozwój systemów IT już obecnie powinni uwzględnić technologie 10G Ethernet i iSCSI w swoich długofalowych planach.

Konkurencja Ethernet jest tym groźniejsza dla FC, że już wkrótce nie będzie wymagać zasadniczej modyfikacji infrastruktury centrum danych, umożliwiając ewolucyjną migrację lub rozbudowę systemu przy wykorzystaniu nowej technologii FCoE (Fibre Channel over Ethernet), która zaczyna nabierać realnych kształtów ("Konsolidacja I/O", Computerworld 42/2007). W tym roku na rynku mają się pojawić nowego typu uniwersalne karty sieciowe obsługujące zarówno protokół FC, jak i standardowy TCP/IP, tzw. karty CNA (Converged Network Adapters).

Wysyp producentów 10G

Pozycję lidera na rynku sprzętu 10G Ethernet zajmuje Cisco, wyprzedzając m.in. Force10 Networks, Foundry Networks, Nortel, Extreme i HP. Ale warto zauważyć, że od kilku lat szybko rośnie liczba nowych, mało znanych producentów, którzy przewidując rozwój popytu na systemy wyposażone w złącza 10G starają się uszczknąć przynajmniej trochę tego tortu, opracowując i wprowadzając na rynek oryginalne i często innowacyjne rozwiązania.

Choć znani i cieszący się renomą duzi dostawcy mają silniejszą pozycję rynkową, ale planując rozbudowę systemów IT nie należy lekceważyć ofert mniejszych producentów, bo często są one atrakcyjne cenowo, a rozwiązania wykorzystują zaawansowane technologie. Wśród firm, które pojawiły się w ostatnich latach, a ich nazwy są zapewne znane przede wszystkim specjalistom obserwującym rynek można wymienić takie, jak: 3Leaf Systems, Arastra, Blade Network Technologies, Chelsio, Teak Technologies, Tehuti, Woven Systems itp.

Na przykład 3Leaf Systems, firma powstała w czerwcu 2004 r., opracowała i wprowadziła do oferty V-8000 Virtual I/O Server - urządzenia klasy appliance integrujące pamięć masową ze standardowym serwerem Windows/Linux x86, wykorzystującym wydajne interfejsy 10G Ethernet. Rozwiązanie to umożliwia udostępnienie zwirtualizowanych zasobów pamięci, tak jakby były one zasobami lokalnymi z punktu widzenia serwerów w centrum danych. Technologia opracowana przez 3Leaf Systems eliminuje jeden z istotnych problemów pojawiających się przy zwiększaniu liczby wirtualnych serwerów w klastrze, a związanych z ograniczoną przepustowością interfejsów I/O.

Teak Technologies zaprezentowała w ub.r. przełączniki 10G Ethernet I3000 przeznaczone do instalacji w szafach dla serwerów kasetowych IBM BladeCenter, a pod koniec roku 2007 również podobnej klasy przełączniki samodzielne. Urządzenia Teak I3000 są wyposażone w 16 portów (14 wewnętrznych do komunikacji między serwerami) i wykorzystują innowacyjną technologię zarządzania przepływem pakietów, która istotnie zwiększa wydajność i eliminuje opóźnienia przy zastosowaniu mechanizmów sprzętowych. Przełączniki mogą być instalowane w różnych obudowach i współpracują ze sobą również wykorzystując tę unikalną technologię kontroli i optymalizacji przepływu danych. Przedstawiciele firmy zapewniają, że ich rozwiązanie jest tańsze i bardziej niezawodne od innych dostępnych na rynku. Przełączniki wymagają instalacji w serwerach specjalnych interfejsów 10G Ethernet, takich jak już oferowane przez współpracującą z Teak Technologies firmę Neterion.

Technologia wykorzystuje mechanizmy kontroli szybkości transmisji i sterowania przepływem informacji automatycznie zapobiegające utracie pakietów, która wymaga ich retransmisji. Jest ona praktycznym rozwinięciem przygotowywanej przez IEEE Congestion Management Task Force specyfikacji IEEE 802.3ar, która ma definiować standard mechanizmów zapobiegania przeciążeniom sieci w warstwie 2 przy zastosowaniu niektórych metod zarządzania określonych przez IETF dla protokołu TCP/IP (warstwy 3 i 4). Podobne rozwiązanie, przełączniki warstwy 2 - Ethernet Fabric Switch 1000 wykorzystujące firmową technologię zapobiegania przeciążeniu sieci, ma też inna nowa firma - Woven Systems.

Z kolei Arastra zaprezentowała ostatnio przełączniki 10G Ethernet dla centrów danych Arastra 7100 Series. Urządzenia zapewniają atrakcyjny poziom ceny - ok. 400 USD/port, a według przedstawicieli producenta mają najwyższą na rynku gęstość upakowania, pozwalającą na instalację 2016 portów 10G w standardowej szafie przemysłowej o wysokości 42U. W pierwszym kwartale tego roku dostępne mają być dwa modele tych przełączników: 7124S wyposażony w 24 porty 10G SFP+ oraz 7148S (48 portów)

100 Gb/s w kablu miedzianym?

Opinię, że do transmisji pakietów w kolejnej generacji sieci Ethernet 100 Gb/s będzie można wykorzystać okablowanie miedziane, chyba każdy specjalista przyjmie z niedowierzaniem. Być może jednak za parę lat trzeba będzie zweryfikować to przekonanie. Naukowcy z Pennsylvania State University zaprezentowali pod koniec ub.r. prototypowe interfejsy umożliwiające transmisję danych w kablach miedzianych kategorii 7 (4 pary ekranowanej skrętki) z przepustowością sięgającą właśnie 100 Gb/s. Tak wysoka szybkość transmisji uzyskana została dzięki opracowaniu specjalnych metod korekcji błędów i zaawansowanych mechanizmów eliminacji interferencji sygnałów oraz oczywiście specjalnie dopasowanego okablowania. System ten miał względnie mały zasięg - 70 m, ale według przewidywań może on zostać zwiększony do ok. 100 m.

Jeśli to laboratoryjne obecnie rozwiązanie zostanie praktycznie zrealizowane, to otworzą się nowe możliwości zastosowań sieci Ethernet o bardzo wysokiej wydajności. Dotyczy to oczywiście tylko lokalnych jej zastosowań, na przykład do obsługi połączeń między serwerami lub pamięciami masowymi znajdującymi się w jednym budynku centrum danych. Opracowanie interfejsów, które mogłyby zostać wprowadzone na rynek komercyjny, zajmie jeszcze przynajmniej parę lat, bo według naukowców z uniwersytetu Pennsylvania, przy obecnym stanie rozwoju technologii nie jest to jeszcze możliwe.

Ale należy zauważyć, że kolejny standard Ethernet 40/100 Gb/s ma zostać opracowany i zatwierdzony przez IEEE HSSG (Higher Speed Study Group) najprawdopodobniej dopiero w 2010 r. Ma to być pierwsza w historii specyfikacja Ethernet definiująca dwie różne opcjonalne przepustowości: 40 i 100 Mb/s. Tak więc na opracowanie interfejsów wykorzystujących okablowanie miedziane jest jeszcze trochę czasu. Otwarte pozostaje oczywiście pytanie, czy technologia ta będzie tak ekonomicznie konkurencyjna w stosunku do łączy optycznych, jak jest obecnie.


TOP 200