Трудно ще намерите друга технология, която да е толкова полезна, успешна и в крайна сметка влиятелна като Ethernet, и тъй като тази седмица празнува своята 50-та годишнина, е ясно, че пътят на Ethernet далеч не е приключил.
От изобретяването си от Боб Меткалф и Дейвид Богс през 1973 г., Ethernet непрекъснато се разширява и адаптира, за да се превърне в протокол за ниво 2 в компютърните мрежи в различни индустрии.
„За мен най-интересният аспект на Ethernet е неговата универсалност, което означава, че е бил разгърнат буквално навсякъде, включително под океаните и в открития космос. Случаите на използване на Ethernet все още се разширяват с нови физически слоеве – например високоскоростен Ethernet за камери в превозни средства“, каза Андреас Бехтолсхайм, съосновател на Sun Microsystems и Arista Networks, сега председател и главен директор по развитието на Arista.
„Най-въздействащата област за Ethernet в този момент е в големите облачни центрове за данни, които са показали висок растеж, включително свързващи AI/ML клъстери, които се разрастват бързо“, каза Бехтолшайм.
Ethernet има широки приложения.
Гъвкавостта и адаптивността са важни характеристики на технологията, която според него „се е превърнала в отговор по подразбиране за всяка комуникационна мрежа, независимо дали става дума за свързващи устройства или компютри, което означава, че в почти всички случаи няма нужда да се измисля нова мрежа. ”
Когато COVID удари, Ethernet беше важна част от начина, по който бизнесът реагира, каза Микаел Холмберг, изтъкнат системен инженер в Extreme Networks. „Поглеждайки назад към внезапното преминаване към отдалечена работа по време на глобалната епидемия от COVID, едно от най-трансформиращите приложения на Ethernet несъмнено е неговата роля в улесняването на разпределена работна сила“, каза той.
Тази промяна оказа натиск за повече честотна лента върху доставчиците на комуникационни услуги. „Това търсене беше провокирано от корпоративни служители, работещи от разстояние, студенти, преминаващи към онлайн обучение, и дори увеличени онлайн игри поради мандатите за социално дистанциране“, каза Холмберг. „По същество, благодарение на това, че Ethernet е основната технология, използвана за интернет, тя даде възможност на хората да изпълняват различни задачи ефективно от комфорта на собствения си дом.“
Такова широко разпространеноразвитиеи огромните екосистеми на Ethernet са довели доуникални приложения— от използване на Международната космическа станция, най-новите изтребители F-35 и танкове Abrams до океански изследвания.
Ethernet се използва в изследването на космоса повече от 20 години, включително с космическата станция, сателитите и мисиите на Марс, каза Питър Джоунс, председател на Ethernet Alliance и изтъкнат инженер от Cisco. „Ethernet улеснява безпроблемната свързаност между критични за мисията подсистеми, като сензори, камери, контроли и телеметрия в превозни средства и устройства, като сателити и сонди. Освен това е ключова част от комуникациите земя-космос и космос-земя.“
Като по-способен заместител на наследените протоколи за контролерска мрежа (CAN) и локална мрежа за свързване (LIN), Ethernet се превърна в гръбнака на мрежите в автомобила, каза Джоунс, включително автомобили и дронове. „Безпилотните летателни апарати (UAV) и безпилотните подводни апарати (UUV), които позволяват мониторинг на околната среда на атмосферните условия, приливите и температурите, както и следващото поколение автономни системи за наблюдение и сигурност, всички разчитат на Ethernet“, каза Джоунс.
Ethernet нарасна, за да замени протоколите за съхранение и днес е в основата на високопроизводителни изчисления, като например в основата наГраничен суперкомпютърс HPE Slingshot – в момента класиран номер едно сред най-бързите суперкомпютри в света. Почти всички „специализирани шини“ за комуникация на данни във всички индустрии се заменят с Ethernet, каза Марк Пиърсън, главен технолог по превключване на HPE Aruba Networking и сътрудник на HPE.
„Ethernet направи нещата лесни. Прости конектори, лесни за работа със съществуващи кабели с усукана двойка, прости типове рамки, които са лесни за отстраняване на грешки, лесни за капсулиране на трафика в средата, прост механизъм за контрол на достъпа,” каза Пиърсън.
Това на свой ред прави всяка продуктова категория, включваща Ethernet, по-бърза, по-евтина, по-лесна за отстраняване на неизправности, каза Pearson, включително:
Вградени NIC в дънни платки
Ethernet превключватели с всякакъв размер, комбинация от различни скорости
Gigabit Ethernet NIC карти, които са пионери в джъмбо рамките
Оптимизации на Ethernet NIC и Switch за всички видове случаи на употреба
Функции като EtherChannel – набори за свързване на канали от портове в stat-mux конфигурация
Развитието на Ethernet продължава.
Неговата бъдеща стойност се отразява и в количеството ресурси на високо ниво, посветени на продължаване на техническата работа за подобряване на характеристиките на Ethernet, каза Джон Д'Амброзия, председател на работната група IEEE P802.3dj, която разработва следващото поколение Ethernet електрически и оптична сигнализация.
„За мен е просто очарователно да наблюдавам развитието и начина, по който Ethernet обединява индустрията за решаване на проблеми – и това сътрудничество продължава от много дълго време и ще става все по-силно с течение на времето“, каза Д'Амброзия .
Въпреки че непрекъснато нарастващата максимална скорост на Ethernet привлича много внимание, има също толкова усилия за разработване и подобряване на по-бавна скорост 2,5 Gbps, 5 Gbps и 25 Gbps Ethernet, което доведе до развитието на доста голям пазар, да кажем, най-малко.
Според Sameh Boujelbene, вицепрезидент, проучване на пазара на Ethernet превключвател за център за данни и кампус Група Дел'Оро, през последните две десетилетия са доставени девет милиарда Ethernet суич порта на обща пазарна стойност от над 450 милиарда долара. „Ethernet изигра централна роля в улесняването на свързаността и свързването на неща и устройства в широк спектър от индустрии, но, което е по-важно, в свързването на хора по целия свят“, каза Boujelbene.
IEEE изброява бъдещи разширения в свояуеб сайткоито включват: оптични връзки с малък обхват, базирани на дължини на вълните от 100 Gbps; Разяснения за времево клеймо на протокола за прецизно време (PTP); Automotive Optical Multigig; Следващи стъпки в екосистемата на една двойка; 100 Gbps през системи с мултиплексиране с плътно разделяне на дължината на вълната (DWDM); 400 Gbps през DWDM системи; предложение на проучвателна група за автомобилна 10G+ Copper; и 200 Gbps, 400 Gbps, 800 Gbps и 1,6 Tbps Ethernet.
„Портфолиото на Ethernet продължава да се разширява, включвайки по-високи скорости и промени, променящи играта, като напр.Захранване през Ethernet(PoE), Single Pair Ethernet (SPE), Time-Sensitive Networking (TSN) и други“, каза Boujelbene. (SPE дефинира начин за обработка на Ethernet предаване чрез единична двойка медни проводници. TSN е стандартен начин за осигуряване на детерминирана и гарантирана доставка на данни през мрежа.)
Развиващите се технологии разчитат на Ethernet
Тъй като облачните услуги, включително виртуалната реалност (VR), напредват, управлението на латентността става от първостепенно значение, каза Холмберг. „Разрешаването на този проблем вероятно ще включва използването на Ethernet, съчетано с протокола Precision Time, позволявайки на Ethernet да се развие в технология за свързване с определени цели за латентност“, каза той.
Поддръжката на широкомащабни разпределени системи, където синхронизираните операции са от съществено значение, изисква точност на времето от порядъка на стотици наносекунди. „Операционен пример за това се наблюдава в сектора на телекомуникациите, особено в областта на 5G мрежите и евентуално 6G мрежите“, каза Холмберг.
Ethernet мрежите, които предлагат предварително дефинирана латентност, също могат да бъдат от полза за корпоративните LAN, особено за справяне с изискванията на технологии като AI, каза той, но също така и за синхронизиране на GPU в центровете за данни. „По същество бъдещето на Ethernet изглежда обвързано с нововъзникващите технологични парадигми, оформяйки начина, по който те функционират и се развиват“, каза Холмберг.
Създаването на инфраструктура за изчисления с изкуствен интелект и разработване на приложения също ще бъде ключова област за разширяване на Ethernet, каза Д'Амброзия. AI изисква много сървъри, които изискват връзки с ниска латентност, „Така че свързването с висока плътност се превръща в голяма работа. И тъй като се опитвате да правите нещата по-бързо, отколкото забавянето се превръща в проблем, защото трябва да разрешите тези проблеми и да използвате корекция на грешки, за да получите допълнителна производителност на канала. Там има много проблеми.“
Новите услуги, които се управляват от AI – като генеративни произведения на изкуството – ще изискват огромни инвестиции в инфраструктура, които използват Ethernet като основен комуникационен слой, каза Джоунс.
AI и облачните изчисления са факторите за непрекъснатия растеж на услугите, очаквани от устройствата и мрежата, добави Джоунс. „Тези нови инструменти ще продължат да стимулират развитието на потреблението на технологии във и извън работната среда“, каза Джоунс.
Дори разширяването на безжичните мрежи ще изисква повече използване на Ethernet. „На първо място, не можете да имате безжична връзка без кабел. Всички безжични точки за достъп изискват кабелна инфраструктура,” каза Грег Дораи, старши вицепрезидент на Cisco Networking. „И огромните центрове за данни, които захранват облака, AI и други технологии на бъдещето, са свързани заедно с кабели и влакна, като всички се връщат към Ethernet комутаторите.“
Необходимостта от намаляване на потреблението на Ethernet мощност също води до неговото развитие.
Например, енергийно ефективният Ethernet, който изключва връзките, когато няма много трафик, би бил полезен, когато минимизирането на консумацията на енергия е от съществено значение, каза Джордж Цимерман: Председател, IEEE P802.3dg 100Mb/s Long-Reach Single Pair Ethernet Работна група. Това включва и автомобили, където мрежовият трафик е асиметричен или непостоянен. „Енергийната ефективност е голяма работа във всички области на Ethernet. Той контролира сложността на много от нещата, които правим“, каза той. Това все повече включва системи за промишлен контрол и други оперативни технологии, „обаче имаме да извървим дълъг път, преди да се сравнява с повсеместното разпространение на Ethernet в ИТ“.
Поради повсеместното му разпространение, огромен брой ИТ специалисти са обучени да използват Ethernet, което го прави привлекателен в области, които в момента използват патентовани протоколи. Така че, вместо да разчитат на сравнително малка група от хора, запознати с тях, организациите могат да черпят от много по-голяма група и да използват десетилетията на развитие на Ethernet. „И така Ethernet се превръща в тази основа, върху която се гради инженерният свят“, каза Цимерман.
Това състояние предвижда непрекъснато развитие на технологията и нейните разширяващи се употреби.
„Каквото и да е бъдещето, Ethernet на Боб Меткалф ще бъде там, свързвайки всичко заедно, дори и да е във форма, която дори Боб не би разпознал“, каза Дораи. „Кой знае? Моят аватар, обучен да казва това, което искам, може да пътува през Ethernet, за да се появи на пресконференция за 60-годишнината.
Време на публикуване: 14 ноември 2023 г
