IEEE P802.3ba, standar untuk mentransfer data melalui saluran 100-gigabit Ethernet (100GbE), dikembangkan dari 2007 hingga 2010 [3], tetapi hanya digunakan secara luas pada 2018 [5]. Mengapa pada 2018, dan tidak lebih awal? Dan mengapa berbondong-bondong segera? Setidaknya ada lima alasan ...
IEEE P802.3ba dikembangkan terutama untuk memenuhi kebutuhan pusat data dan kebutuhan titik pertukaran lalu lintas Internet (antara operator independen); serta untuk memastikan kelancaran pengoperasian layanan web sumber daya yang intensif, seperti portal dengan sejumlah besar konten video (misalnya, YouTube); dan untuk komputasi kinerja tinggi. [3] Pengguna Internet biasa juga berkontribusi pada perubahan kebutuhan bandwidth: banyak yang memiliki kamera digital, dan orang-orang ingin mengirimkan konten yang mereka ambil melalui Internet. T.O. volume konten yang beredar melalui Internet dari waktu ke waktu menjadi semakin banyak. Baik di level profesional maupun konsumen. Dalam semua kasus ini, ketika mentransfer data dari satu domain ke domain lain, bandwidth agregat dari node jaringan utama telah lama melampaui kemampuan port 10GbE. [1] Inilah alasan munculnya standar baru: 100GbE.
Pusat data besar dan penyedia layanan cloud sudah aktif menggunakan 100GbE, dan berencana untuk secara bertahap beralih ke 200GbE dan 400GbE dalam beberapa tahun. Pada saat yang sama, mereka sudah mengincar kecepatan melebihi terabit. [6] Meskipun ada beberapa vendor besar yang beralih ke 100GbE hanya tahun lalu (misalnya, Microsoft Azure). Pusat data yang melakukan komputasi kinerja tinggi untuk layanan keuangan, platform pemerintah, platform minyak dan gas, dan utilitas juga telah mulai beralih ke 100GbE. [5]
Di pusat data perusahaan, permintaan bandwidth sedikit lebih rendah: baru-baru ini 10GbE telah menjadi kebutuhan mendesak di sini, dan bukan barang mewah. Namun, karena tingkat konsumsi lalu lintas tumbuh lebih cepat, diragukan 10GbE akan hidup di pusat data perusahaan setidaknya selama 10 atau bahkan 5 tahun. Sebagai gantinya, kita akan melihat transisi cepat ke 25GbE dan bahkan lebih cepat ke 100GbE. [6] Karena, seperti yang dicatat oleh analis Intel, intensitas lalu lintas di dalam pusat data meningkat 25% setiap tahun. [5]
Analis di Dell dan Hewlett Packard menyatakan [201] bahwa 2018 adalah tahun 100GbE untuk pusat data. Kembali pada Agustus 2018, pengiriman peralatan 100GbE menggandakan pasokan untuk seluruh tahun 2017. Dan laju pasokan terus tumbuh, karena pusat data mulai menjauh dari 40GbE secara massal. Diharapkan pada tahun 2022, 19,4 juta port 100GbE akan dikirimkan setiap tahun (pada 2017, untuk perbandingan, angka ini adalah 4,6 juta). [4] Adapun biayanya, $ 7 miliar dihabiskan untuk pelabuhan 100GbE pada tahun 2017, dan pada tahun 2020, menurut perkiraan, sekitar $ 20 miliar akan dihabiskan (lihat Gambar 1). [1]
Gambar 1. Statistik dan perkiraan permintaan untuk peralatan jaringan
Kenapa sekarang? 100GbE bukan teknologi baru, jadi mengapa ada kegemparan saat ini di sekitarnya?
1) Karena teknologi ini telah matang dan menjadi lebih murah. Pada tahun 2018 kami melewati batas ketika penggunaan platform dengan port 100-gigabit di pusat data menjadi lebih hemat biaya daripada “menumpuk” beberapa platform 10-gigabit. Contoh: Ciena 5170 (lihat Gambar 2) adalah platform kompak yang menyediakan throughput agregat pada 800GbE (4x100GbE, 40x10GbE). Jika beberapa port 10 gigabit diperlukan untuk menyediakan throughput yang diperlukan, maka biaya tambahan besi, ruang tambahan, konsumsi daya berlebih, perawatan, suku cadang tambahan dan sistem pendingin tambahan menambah jumlah yang cukup bulat. [1] Misalnya, spesialis Hewlett Packard, menganalisis potensi manfaat beralih dari 10GbE ke 100GbE, mencapai angka-angka berikut: kinerja yang lebih tinggi (56%), total biaya lebih sedikit (27%), lebih sedikit konsumsi listrik (31%), penyederhanaan konsumsi interkoneksi kabel (sebesar 38%). [5]
Gambar 2. Ciena 5170: platform contoh dengan 100 port gigabit
2) Juniper dan Cisco akhirnya membuat chip ASIC mereka sendiri untuk switch 100GbE. [5] Yang merupakan konfirmasi fasih akan fakta bahwa teknologi 100GbE benar-benar matang. Faktanya adalah bahwa hemat biaya untuk membuat sirkuit mikro ASIC hanya ketika, pertama, logika yang diterapkan pada mereka tidak memerlukan perubahan di masa mendatang, dan kedua, ketika sejumlah besar sirkuit mikro identik diproduksi. Juniper dan Cisco tidak akan memproduksi ASIC ini tanpa percaya diri pada kematangan 100GbE.
3) Karena Broadcom, Cavium, dan Mellanox Technologie mulai meninju prosesor dengan dukungan 100GbE, dan prosesor ini sudah digunakan dalam sakelar produsen seperti Dell, Hewlett Packard, Huawei Technologies, Lenovo Group, dll. [5]
4) Karena server yang terletak di rak server semakin dilengkapi dengan adapter jaringan Intel terbaru (lihat Gambar 3), dengan dua port 25-gigabit, dan kadang-kadang bahkan konverter jaringan dengan dua port 40-gigabit (XXV710 dan XL710) .
Gambar 3. Adapter Jaringan Intel Terbaru: XXV710 dan XL710
5) Karena peralatan 100GbE kompatibel ke belakang, yang menyederhanakan penyebaran: Anda dapat menggunakan kembali kabel yang sudah berkabel (cukup sambungkan transceiver baru ke sana).
Selain itu, ketersediaan 100GbE mempersiapkan kita untuk teknologi baru, seperti NVMe over Fabrics (misalnya, Samsung Evo Pro 256 GB NVMe PCIe SSDe; lihat Gambar. 4) [8, 10], Storage Area Network (SAN) / “Software Defined Storage” (lihat Gbr. 5) [7], RDMA [11], yang tanpa 100GbE tidak dapat mencapai potensi penuhnya.
Gambar 4. Samsung Evo Pro 256 GB NVMe PCIe SSDe
Gambar 5. "Storage Area Network" (SAN) / "Storage Defined Storage"
Akhirnya, sebagai contoh eksotis dari relevansi praktis menggunakan 100GbE dan teknologi berkecepatan tinggi terkait, kita dapat mengutip awan ilmiah Universitas Cambridge (lihat Gambar 6), yang dibangun berdasarkan 100GbE (Spectrum SN2700 Ethernet switches), secara berurutan, antara lain, Pastikan operasi efisien Penyimpanan Disk Terdistribusi NexentaEdge SDS, yang dapat dengan mudah membebani jaringan 10 / 40GbE. [2] Awan ilmiah berkinerja tinggi tersebut digunakan untuk menyelesaikan berbagai masalah ilmiah terapan [9, 12]. Misalnya, para ilmuwan medis menggunakan awan semacam itu untuk mendekripsi genom manusia, dan saluran 100GbE digunakan untuk mentransfer informasi antara kelompok-kelompok penelitian universitas.
Gambar 6. Fragmen awan ilmiah di Universitas Cambridge