Ethernet: pięćdziesiąt lat, a wciąż w dobrej formie.

Ethernet: pięćdziesiąt lat, a wciąż w dobrej formie.

Kiedy zastanawiamy się nad czymś, co ma pięćdziesiąt lat, często myślimy, że to coś jest przestarzałe, zepsute albo gotowe do wymiany. W najlepszym wypadku nazywamy to klasykiem, ale rzadko – jeżeli kiedykolwiek – myślimy, że jest to powalająca technologia. Zaskakujące jest, że Ethernet jest dokładnie taki. W przypadku Ethernetu mamy do czynienia ze sprawdzoną, niezawodną technologią, która w ciągu pięćdziesięciu lat zmieniła świat. Ethernet pozwala na wykorzystywanie technologii takich jak: Internet rzeczy (IoT), sztuczna inteligencja/uczenie maszynowe, przetwarzanie brzegowe, natywna infrastruktura dla chmury, 6G i wiele więcej.

Duże uszy są cudowne, a bycie pięćdziesięciolatkiem jest cool.

Ethernet osiągnął to wszystko dzięki jednej prostej rzeczy (która wymagała współpracy wielu genialnych ludzi). Ta rzecz to posiadanie dużych uszu. Historia sukcesu Ethernetu wynika z słuchania potrzeb społeczeństwa. Począwszy od Boba Metcalfa słuchającego tego, co jego menedżerowie managerów w Xerox mieli nadzieje osiągnąć poprzez łączenie komputerów firmy za pomocą sieci, po grupy normalizacyjne IEEE (ang. Institute of Electrical and Electronics Engineers) słuchające potrzeb, nadziei i czasem nawet snów klientów i potem wprowadzające je w życie. Pięćdziesięcioletnia podróż Ethernetu to jedna, wielka współpraca.

Podczas gdy wiele innych technologii pojawiało się i znikało w czasie krótszym o połowę, Ethernet po pięćdziesiątce wciąż wyznacza nowe standardy dla kolejnych technologii.

Przyszłość prędkości Ethernetu.

Wraz z nieubłaganą prędkością postępu technologicznego w naszym wzajemnie połączonym świecie pojawia się zapotrzebowanie na szybsze i wydajniejsze połączenia sieciowe. Wykładniczy wzrost w dziedzinach takich jak przetwarzanie w chmurze, dostarczanie treści, telekomunikacja i sztuczna inteligencja napędza przyszłość szybszych prędkości sieci Ethernet. Kolejne innowacje i adaptacja Ethernetu na nowych rynkach powodują, że aplikacje intensywnie wykorzystujące dane przesuwają granice możliwości Ethernetu. Stanowi to wyzwanie dla każdego, kto zajmuje się tymi technologiami, w szczególności dla organów normalizacyjnych, które starają się wyprzedzać fizyczne implementacje, by pomóc w utrzymaniu spójnego i niezawodnego ekosystemu Ethernet.

Według najnowszego raportu Dell’Oro Group, przewiduje się, że w tym roku 100GbE stanie się główną prędkością w serwerowniach, przewyższając 25GbE w ciągu najbliższych czterech lat. Z ekonomicznego punktu widzenia, przewidują oni, że do 2027 roku, 200GbE i wyższe prędkości będą stanowić 44 procent przychodów na rynku serwerów. Zwiastują również znaczny wzrost na rynku inteligentnych kart sieciowych, szacując, że przychody z tej gałęzi wzrosną do prawie jednej trzeciej przychodów rynkowych w tym samym okresie.

100GbE jest już podstawową prędkością używaną przez najlepszych dostawców usług w chmurze (Cloud Service Providers), ale liczby te nie odzwierciedlają zmiany technologicznej zachodzącej w ramach przodującej prędkości portu 100GbE, możliwej dzięki zwiększeniu ilości danych, które mogą być przesyłane na jednej linii.

Protokół 100GbE zyskał znaczną popularność wraz z pojawieniem się protokołów czteropasmowych działających z prędkością 25 Gb/s na lini, ponieważ był zgodny z typem złącza QSFP i bardziej powszechną, akceptowalną infrastrukturą okablowania. Obecnie następuje przesunięcie w kierunku technologii 50 Gb/s i 100 Gb/s na lini, które pozwalają na gęstsze wdrożenia przy mniejszej infrastrukturze miedzianej lub światłowodowej wymaganej do osiągnięcia tych samych prędkości łącza. Istnieje również tendencja w branży do akceptowania ośmiopasmowych połączeń za pośrednictwem złączy QSFP-DD i OSFP, otwierając drzwi do pierwszych portów 800GbE, które są obecnie w użyciu.

Wraz z dalszym wzrostem prędkości, pierwsze urządzenia Ethernet 200 Gb/s są obecnie projektowane, a układy testowe są dostępne od wielu dostawców. Grupa zadaniowa IEEE P802.3dj dąży do opracowania projektu 1.0 pierwszego standardu regulującego tę technologię do końca roku. Istnieją znaczące wyzwania techniczne, nad których pokonaniem pracuje ta nowa generacja, w tym alokacja budżetu Bit Error Rate (BER), tworzenie nowych schematów FEC (Forward Error Correction, z ang. korekcja błędów z wyprzedzeniem), typy modulacji optycznej i ogólna architektura systemu. Grupa zadaniowa obejmie formaty ośmiopasmowe, zapewniając branży dostęp do standardowych protokołów 1,6 Tb/s. Podobnie jak w przypadku każdej nowej technologii Ethernet, Ethernet Alliance będzie wspierać i promować pojawiające się postępy, pomagając kształtować krajobraz i utrzymywać solidny i niezawodny ekosystem, który spełnia wymagania firm i branż na całym świecie.

Powolność i stabilność niekiedy wygrywa wyścig.

Ponieważ Ethernet kończy 50 lat, często podejmowana jest dyskusja o kolejnych wyższych prędkościach – 200GbE, 400GbE, 1.6T i więcej. Podczas gdy te wyższe prędkości wykorzystują kilka interesujących technologii, nie są one w miejscu, gdzie znajduje się większość rynku Ethernet. Przy prędkości 50 IEEE 802.3 ma największy zakres dynamiki w historii. W tym samym czasie, gdy pracuje się nad 200GbE/400GbE/800GbE/1.6T, niektórzy pracują również nad 10Mbps i 100Mbps.

Dlaczego? Był czas, kiedy motto Ethernetu brzmiało „dziesięć razy większa prędkość za trzy razy niższą cenę”. To działało dobrze, dopóki nie zostało osiągnięte 100GbE. Od tego czasu Ethernet był znacznie bardziej pragmatyczny, jeśli chodzi o to, co czyni go udanym standardem, i można to zaobserwować w przypadku 40GbE, a następnie 25GbE.

Kluczowe pytanie, jakie należy sobie zadać, brzmi: „Jakie są nieobsługiwane lub niedostatecznie obsługiwane rynki, na które Ethernet może być ukierunkowany, i co ma dla nich sens?”. Pierwsze standardy Automotive Ethernet pojawiły się w latach 2015/2016 dla transmisji danych 100M i 1GbE przez pojedynczą parę (100BASE-T1, 1000BASE-T1), a także dostarczania energii przez te interfejsy (PoDL). Niedawno prace nad Ethernetem samochodowym objęły 2,5GbE/5GbE/10GbE (2020), 25GbE (2023), a grupa właśnie zaczęła przyglądać się szybkiemu (>10GbE) asymetrycznemu Ethernetowi, który jest zoptymalizowany pod kątem takich urządzeń jak kamery wykorzystywane w dzisiejszych samochodach.

Zaobserwowana została aktywność w zakresie Ethernetu dla technologii operacyjnych (Operational Technology, z ang. OT) w zakresie automatyki budynkowej i przemysłowej. Podobnie jak w przypadku rynku Automotive Ethernet, rynek OT ma różne wymagania dotyczące prędkości, zasięgu, mediów i środowiska pracy w którym występują zakłócenia. Szansą dla OT jest zastąpienie starszych protokołów szeregowych, takich jak BACnet MSTP, DeviceNet i 4-20 mA, standardami Ethernet zaprojektowanymi dla środowiska docelowego. Zaczyna się od prędkości z 10 Mb/s (2019) i 100 Mb/s (w toku). Te standardy Ethernetu są kluczem do spełnienia założeń Przemysłu 4.0 i wprowadzenia korzyści płynących z dzisiejszych technologii IT do świata technologii operacyjnych.

Nawet odkładając Automotive Ethernet i OT na bok, porty 1000BASE-T nadal stanowią dużą część całego rynku Ethernet.

Jaki jest więc z tego wniosek? Ignorowanie wolniejszych prędkości jest błędem, ponieważ wolniejsze i stabilne łącze czasami nadal jest przydatne. To jeden z powodów, dla których Ethernet wciąż ma się dobrze, mimo że od jego powstania minęło już pięćdziesiąt lat.

Źródło: Chris Lyon, Prezes Ethernet Alliance; Peter Jones, przewodniczący stowarzyszenia Ethernet Alliance oraz Sam Johnson, współprzewodniczący podkomisji ds. sieci dużych prędkości (HSN) stowarzyszenia Ethernet Alliance
https://www.thefastmode.com/expert-opinion/33200-ethernet-fifty-years-and-still-going-strong