Der Einfluss von Ethernet auf die Netzwerktechnologie im Jahr 2020

Die Übersetzung des Artikels wurde speziell für Studenten des Kurses "Network Engineer" vorbereitet . Der Eintritt zum Kurs ist bereits offen.




ZURÜCK IN DIE ZUKUNFT MIT EIN PAARIGEM ETHERNET 10 MB / S - PETER JONES, ETHERNET ALLIANCE UND CISCO


Es ist kaum zu glauben, aber Ethernet 10 Mbit / s wird in unserer Branche wieder zu einem sehr beliebten Thema. Sie fragen mich: "Warum kehren wir in die 1980er zurück?" Es gibt eine einfache Antwort, und für diejenigen von uns, die zu dieser Zeit in der Branche gearbeitet haben, ist sie bekannt. In dieser Zeit, bevor Ethernet allgegenwärtig wurde, sahen Netzwerke wie der wilde Westen aus. Jedes hatte seine eigenen Protokolle, physischen Schichten, Konnektoren usw. Seitdem hat die IT jedoch eine Reihe grundlegender Technologien in Richtung Ethernet konzentriert, die eine unterbrechungsfreie Kommunikation für Milliarden von Menschen ermöglichen.

, , Ethernet. , , HVAC, , . « » IT 90- , , ( ).

, , Cisco


Das 10-Mbit / s-Ethernet-Single-Pair-Netzwerk (10SPE) wurde im November 2019 von IEEE genehmigt. Es wurden zwei neue Spezifikationen für die physikalische Schicht hinzugefügt, um Daten und Leistung pro 1000 m Kupferkabel mit einem Twisted Pair sowie eine Mehrkanalverbindung mit 8 Knoten auf 25 m Kabel zu unterstützen . Diese Eigenschaften machen es einzigartig geeignet, Ethernet in Gebäuden und industriellen Automatisierungsnetzwerken zu ermöglichen. Das APL-Projekt (Advanced Physical Layer) basiert auf 10SPE für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen.

10SPE wurde entwickelt, um die Anforderungen von Benutzern im Bereich der Gebäude- und Industrieautomation zu erfüllen und den Übergang zu Ethernet zu vereinfachen und zu beschleunigen. Dies macht die Übernahme bestehender Netzwerkprotokolle und -dienste zu einem einfach zu lösenden Problem, sodass die OT-Welt auf die Vorteile von 30 Jahren IT-Innovation zugreifen kann. Jetzt hat die Branche die Möglichkeit, eine einzige gemeinsame Netzwerkinfrastruktur für Einrichtungen aufzubauen.

In dem Jahr, in dem Ethernet 40 Jahre alt wird, habe ich mich seit den ersten Tagen von der Geschwindigkeit inspirieren lassen.

ETHERNET: GLOBAL CONNECTION TECHNOLOGY - NATAN TRACY, ETHERNET ALLIANCE UND TE CONNECTIVITY


2020 wird einen weiteren Evolutionsschritt für das Wachstum und die Dominanz von Ethernet als globale Kommunikationstechnologie bringen. Dieselbe zugrunde liegende Technologie, die vor 40 Jahren eine kostengünstige LAN-Kommunikation im Bürobereich ermöglichte, wird weiterhin in neuen Märkten eingesetzt, da jeder von den Kosten, der Leistung und der Flexibilität profitieren möchte, die Ethernet bietet.

, Ethernet 2020 , Ethernet 10 /, Ethernet . . , , , Ethernet , - - -. , , , ..

, , , TE Connectivity


Für Industrie-, Handels-, Automobil- und Heimanwendungen wird die angegebene Leistung von Power over Ethernet (PoE) erweitert, da neue PoE-Optionen für eine Vielzahl neuer Anwendungen und Systeme dokumentiert und vermarktet werden - von intelligenten Gebäuden über Haushaltsgeräte bis hin zum Internet der Dinge, Sensoren und Kontrollen. Um sicherzustellen, dass PoE-Produkte, die diese Leistungsniveaus erfüllen, von zertifizierten Labors von Drittanbietern überprüft wurden, wird die Ethernet Alliance die nächste Phase des PoE-Zertifizierungsprogramms bereitstellen. Ein weiterer Bereich für die rasche Einführung neuer Ethernet-Technologien sind Anwendungen,Durch die Entwicklung der PON-Technologie (Passive Optical Network) der nächsten Generation, die über Netzwerke mit einer Reichweite von mindestens 50 km eine Gesamtgeschwindigkeit von 50 Gbit / s ermöglicht, können wir unsere Haushalte und Unternehmen mit dem Kernnetzwerk verbinden.

Neue, höhere Ethernet-Datenraten werden ebenfalls auf den Markt kommen, um den Anforderungen neuer videointensiver Anwendungen gerecht zu werden, die über Cloud-Netzwerke verfügbar sind. Um Datenraten wie 100 Gbit / s, 200 Gbit / s und 400 Gbit / s anzupassen, entwickeln Technologen neue Materialien und neue Architekturen, mit denen diese Geschwindigkeiten das überwinden können, was in der Vergangenheit unmöglich war. Mit leistungsstarken Modellierungswerkzeugen und den Erfahrungen aus der Vergangenheit, aber mit neuen Materialien, werden wir Ethernet-Geräte, optische Module, Anschlüsse und Kabel sehen, mit denen Rechenzentrumsbetreiber in der Hyperskalierung oder in der Cloud neue Leistungsniveaus erreichen und neue Dienste bereitstellen können.

In der Tat wird 2020 nicht nur das Jahr sein, in dem IEEE 802.3 40 Jahre alt ist, sondern auch das Jahr der kontinuierlichen Erweiterung und des Wachstums von Ethernet-Anwendungen, Leistung und Datenraten der nächsten Generation.

ETHERNETS ERWEITERUNG AUF NEUE MÄRKTE - JIM THEODORAS, ETHERNET ALLIANCE UND HG GENUINE USA FORTSETZEN


2020 Ethernet . Ethernet - . , Ethernet , . ; N- , . , Ethernet ..

, - HG Genuine


Im Einzelnen wird 2020 mit der Einführung der 112-Gbit / s-Produktlinie ein weiterer Meilenstein für Ethernet sein. Obwohl 100-Gigabit-Ethernet nicht neu ist, stellt das Erreichen dieser Geschwindigkeit bei seriellen Verbindungen nicht nur die dritte Generation kostengünstiger 100-Gigabit-Ethernet-Produkte zur Verfügung, sondern auch die zweite Generation von 400-Gigabit-Ethernet und die ersten 800 Gigabit pro Sekunde. Im Ethernet-Ökosystem muss alles vorwärts springen, um schneller, breiter und in einem komplexeren Modulationsformat zu arbeiten. Die erste Generation von optischen 400-Gigabit-Client-Transceivern auf Basis von 8x28Gbaud PAM4 wird ausgeliefert. Gleichzeitig werden die ersten 800-Gigabit / s-Clients in 8x100-Gigabit-Ethernet und 2x400-Gigabit-Ethernet demonstriert.Das Versprechen billigerer serieller Verbindungen in Form des 400G-ZR sollte endlich verwirklicht werden.

Da die meisten optischen Transceiver und aktiven optischen Kabel in lokalen Netzwerken verwendet werden, ist es nur sinnvoll, den Overhead zu minimieren und die Optik direkt mit den Silizium-ICs innerhalb dieser Fasern zu verbinden. Gemeinsam verpackte Optiken sind noch lange nicht produktionsbereit, aber bis 2020 werden sehr wichtige Arbeiten hinter den Kulissen durchgeführt, da die Ethernet-Industrie ihre technische Leistung sowie ihre Entwicklungsgelder in Richtung der direkten Integration der optischen Kommunikation in eine Siliziummatrix verlagert.

ETHERNET-ÖKOSYSTEM UND CLOUDING-MASCHINE - ROB STONE, ETHERNET ALLIANCE UND BROADCOM


Das Wachstum der globalen Netzwerkbandbreite in allen Sektoren ist traditionell auf zwei Hauptfaktoren zurückzuführen. Hinzufügen von Benutzern und Hinzufügen neuer Anwendungen. Trotz der Tatsache, dass die Anzahl der Benutzer weiter wächst, wird sie von den Bandbreitenanforderungen überschattet, die sich aus neuen Anwendungen ergeben, die letztendlich den Einsatz neuer Netzwerktechnologien erfordern, um die Nachfrage zu befriedigen. Eine dieser Anwendungsklassen, die in den letzten Jahren zu einem exponentiellen Wachstum geführt hat, ist künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen (ML), insbesondere Faltungs-Deep-Neural-Netze.

ML . -, . , , ( «») ..

, , Broadcom


Um den Lernprozess von ML zu beschleunigen, wird die Parallelisierung verwendet, an der mehrere separate Lernknoten beteiligt sind. Dies führt zu strengen Netzwerkanforderungen für die Verteilung von Trainingsdaten zwischen Knoten sowie während des nachfolgenden Trainingsprozesses, da die Parameter zwischen Knoten ausgetauscht werden, um die Genauigkeit des Modells zu erhöhen. Während der Ausgabe betont die endgültige Anwendung die schnelle Rückgabe des Ergebnisses, um die für den Endbenutzer sichtbare Verzögerung zu minimieren. Daher ist eine geringe Latenz von entscheidender Bedeutung. Aus diesen Gründen haben alle großen Hyper-Scale-Betreiber inzwischen ihre eigene ML-Hardware bereitgestellt, und einige bieten Cloud-basierte ML als Service für Endbenutzeranwendungen an.Der Wettbewerb zwischen verschiedenen ML-Cloud-Diensten zwingt die Betreiber, weiterhin in die Aktualisierung ihrer Netzwerkinfrastruktur zu investieren, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Dies wiederum ermutigt die Ethernet-Community, auf Technologien zu reagieren, die erhöhte Bandbreitenanforderungen unterstützen, und Probleme bei der Aufrechterhaltung eines akzeptablen Strom- und Kostenprofils zu haben.

Diese internen ML-Systeme sind jedoch nutzlos, es sei denn, die Eingabedaten können gesammelt und an die Inferenzmechanismen zur Erstellung von Prognosen gesendet werden. Geräte wie autonome Fahrzeuge, industrielle IoTs und Smart Homes, Büros und Städte verwenden eine Vielzahl von drahtlosen Verbindungstechnologien (persönliche Netzwerke sowie lokale Netzwerke oder WiFi), einschließlich der Verwendung von Power over Ethernet-Technologien und zellularer Kommunikation ( LTE und 5G). Alle diese Technologien nutzen das Ethernet-Ökosystem in erheblichem Maße, um kostengünstige Lösungen mit umfassender Interoperabilität zu erstellen.


Ethernet Alliance . - « » TE Connectivity, . , OIF, IEEE 802.3 COBO.



Ethernet - HG Genuine USA. , , , . 30- , . — Ethernet Alliance IEEE Communications Magazine. 20 .



, Ethernet Alliance, Broadcom , , . , IEEE 802.3, COBO MSA-, MSA RCx 25G Ethernet. 18- , . Intel, Infinera, Emcore, Skorpios Bandwidth 9.



Ethernet Alliance Cisco Enterprise Hardware. Cisco , , Cisco IoT Networking. Catalyst 3850, Catalyst 3650 Catalyst 9000. Ethernet Ethernet Alliance Single Pair Ethernet, IEEE 802.3 NBASE-T.

, VRRP/HSRP. , , HSRP/VRRP c GLBP.

Source: https://habr.com/ru/post/undefined/


All Articles