Ethernetu bieg na setkę
- Adam Urbanek,
- 10.04.2007
Jeszcze do niedawna sądzono, że uzyskiwana w szkielecie przepływność 10 Gb/s da kilkuletnią gwarancję oferowania interaktywnych usług multimedialnych bez limitowania szerokości pasma poszczególnym abonentom. A potrzeby te ostatnio szybko rosną, podczas gdy ceny tych portów spadają. W rozwiązaniach komercyjnych cena jednego portu Ethernet 10 Gb/s w 2006 r. kształtowała się na poziomie ok. 4 tys. USD, a więc spadła o tysiąc dolarów w porównaniu z 2005 r. Według Dell Oro obroty na rynku produktów Ethernet 10 Gb/s wyniosły w 2006 r. 1,2 mld USD - głównie dzięki rosnącemu zainteresowaniu tą technologią przedsiębiorstw (rozbudowujących swoje centra danych i sieci LAN) oraz dostawców usług sieciowych, którzy agregują w ten sposób ruch sieciowy bądź bezpośrednio udostępniają użytkownikom końcowym (osiedlowym) usługi oparte na Ethernecie 10 Gb/s. Jednak prognozy te okazały się nazbyt optymistyczne.
Mimo że dzisiaj nie ma jeszcze komercyjnego zapotrzebowania w tym segmencie usług na łącza klasy 100GbE, ze strony operatorów pojawiają się sygnały świadczące, że agregowanie pojedynczych traktów 10GbE nie będzie zadowalające. Nietrudno więc przewidzieć, że systematyczny wzrost wymagań użytkowników na przepustowość sieci oraz coraz liczniejsza grupa potencjalnych odbiorców programów telewizyjnych i filmowych za pomocą kabla uzasadnia wdrożenie nowej infrastruktury (sprzętu i oprogramowania) o szybkościach wyższych niż osiągane obecnie w sieciach szkieletowych (10GbE).
Na konieczność podnoszenia szybkości powyżej 10 Gb/s w szkielecie sieci operatora rzutuje narastająca personalizacja potrzeb klientów, którzy już dzisiaj sami chcą dec ydować o tym, co, kiedy i gdzie chcieliby uzyskiwać (czyli oglądać) za pomocą sieci szerokopasmowej. W praktyce oznacza to potrzebę indywidualnego skonfigurowania odpowiedniego kanału, typu aplikacji oraz wybór konkretnej treści - udostępnianych pojedynczemu użytkownikowi. Aby proces ten przebiegał bezkolizyjnie, potrzeba nie tylko dużych (10 Gb/s), ale i bardzo dużych (100 Gb/s) przepustowości w hierarchicznie łączonych ogniwach sieci szkieletowej, pośredniczących w prawidłowym spływie informacji między dostawcą aplikacji multimedialnych a odbiorcą treści. Od niedawna takie same potrzeby (100 Gb/s) powstają również w specyficznych aplikacjach branżowych udostępnianych w sieciach LAN.
Wymagające aplikacje
Znacznie większe wymagania generują użytkownicy ethernetowych instalacji LAN, w których kumuluje się dostęp do zasobów pochodzący z wielu szybko działających stacji roboczych. W rozważaniach grupy roboczej IEEE 802.3 ethernetowe rozwiązania w technologii LAN potrzebują różnych przepustowości - zależnie od przeznaczenia i stosowanych w infrastrukturze aplikacji. Oszacowano je (Yahoo!, 1Q06) następująco: 60 Gb/s w środowisku przetwarzania data center, 40 Gb/s w sieciach metropolitalnych oraz 10 Gb/s w łączach WAN i niewiele ponad 1 Gb/s w typowym dostępie do serwerów bazodanowych. Badania te wskazują, że sieci LAN o szybkości 100 Gb/s już są potrzebne do efektywnego realizowania wielu zadań.
Coraz częściej pojawiają się nowe dziedziny nauki i badań, w których trzeba operować terabajtami danych (TB), natychmiast potrzebnych do dalszego przetwarzania w lokalizacjach odległych. Takie krytyczne sytuacje pojawiają się podczas klinicznych badań medycznych, związanych z testowaniem i identyfikacją genomu człowieka - gdzie transmisje sięgają szybkości dochodzącej do 100 Gb/s. Także w popularnej dzisiaj szybkiej diagnostyce tomografem - MRI (Magnetic Resonance Imaging), który potrafi wygenerować do 500 MB danych w ciągu każdej godziny funkcjonowania urządzenia podczas badań diagnostycznych.
Niewiele mniejszego obciążenia sieci (generowanego w wyniku transmisji z sali operacyjnej trójwymiarowego obrazu o wysokiej rozdzielczości i jakości) dostarczają konsultacje medyczne przeprowadzane przez wielu specjalistów równocześnie w czasie rzeczywistym (online). Na ethernetowe połączenia 100 Gb/s czekają także inne wymagające aplikacje z grupy przetwarzania rozproszonego poprzez sieci kratowe (grids). Gridy dające skoordynowany dostęp do wielu zasobów infrastruktury sieciowej są dzisiaj wprawdzie eksploatowane głównie przez uczelnie i laboratoria badawcze, ale ich popularność rośnie. Przetwarzanie i rozwiązywanie problemów za ich pomocą wymaga oprócz olbrzymich mocy obliczeniowych (mainframe), także wymiany między tymi komputerami bardzo dużych plików danych: wstępnych, pośrednich i końcowych.
Być może, gdy ten segment zastosowań zostanie zaspokojony, szybka technologia ethernetowa trafi również do użytkownika masowego. Pod warunkiem jednakże, że będzie ostatecznie rozwiązana kwestia seryjnego wytwarzania stosunkowo niewielkich przetworników optycznych, które dzisiaj zaczynają być małymi piekarnikami w trakcie translacji sygnałów o takich szybkościach. Także dopiero wtedy, gdy oferta portów 100GbE w klasycznych stacjach roboczych stanie się powszechna, rozszerzając w ten sposób asortyment istniejących instalacji portów ethernetowych 1/10GbE (1/10/100 Gb/s).