Ethernet stremi k terabitnim hitrostim

Čedalje večja količina podatkov, ki se pretaka po internetnih povezavah sili proizvajalce v razvoj vse hitrejših omrežnih tehnologij. Organizacije, ki bdijo nad omrežnimi standardi, med njimi predvsem IEEE, se pripravljajo na naslednje različice protokola Ethernet, ki bodo podpirale fantastično hitre prenose. V pripravi je specifikacija za Ethernet s hitrostjo 800 Gbps, pospešeno pa potekajo razprave tudi o različici, ki bo omogočala prenose s hitrostjo kar 1,6 Tbps.

Čeprav današnje najhitrejše omrežne naprave prek Ethernet povezav prenašajo podatke s hitrostmi do 400 Gbps (v domačem okolju doma tipično uporabljamo največ 1 Gbps) to za sodobne hiper podatkovne centre predstavlja vse večje ozko grlo. Napovedi po pretakanju video posnetkov s še višjimi ločljivostmi (tja do 8K), vse več podatkov iz naprav IoT in kopičenje podatkov za krmiljenje programov z umetno inteligenco že danes zahtevajo posebne omrežne strategije, da podatkovni centri sploh lahko zagotovijo zahtevano prepustnost in odzivnost.

Potreba po večji prepustnosti nastaja tudi zaradi hitrega razvoja potreb na strani končnih kupcev. Vse več gospodinjstev ima hitre internetne povezave, še naprej se povečuje število uporabnikov, uporabniki pa tudi prenašajo več podatkov kot v preteklosti. Ta trend nazorno ponazarjajo naslednji podatki: po oceni združenja IEEE je bilo še leta 2017 na mesečnem nivoju pretočenih 177 exabytov (milijonov terabytov) podatkov, leta 2022 pa se bo po projekcijah promet povečal vsaj na 396 exabytov.

Hitrejši Ethernet je torej več kot potreben in to precej hitreje, kot je razvoj potekal v preteklosti. IEEE je zato konec lanskega leta odprl delovne skupine za naslednje stopnje tehnologije. Združenje Optical Internetworking Forum (OIF) pa že dela na tehničnih podrobnostih standarda z 800 Gbps.

Inženirji se pri tem soočajo z velikimi težavami. Kot kaže je največja ovira zelo velika poraba energije potrebna za podporo visokim hitrostim. Inženirji trdijo, da se pri 80-kratnem povečanju hitrosti podatkov poraba energije poveča kar za 22-krat. Kot vemo, pa je energija že danes ena od glavnih omejitev podatkovnih centrov. Pri večjih prenosnih hitrostih bi tako morali odvzeti kar nekaj energije za strežnik in procesiranje, kar seveda ni zaželeno.

Ena od možnih poti razvoja je večja integracija sestavnih delov v omrežnih napravah. Broadcom, Cisco in Intel tako preizkušajo tehnologijo Co-packaged Optics (CPO), ki poenostavljeno rečeno združuje svetove optičnih povezav in polprevodniških elementov, ki so gradniki sodobnih omrežnih stikal. Toda tehnologija je še daleč od tega, da bi bila nared za uporabo v dejanskih izdelkih.

Zato ni nenavadno, da se v industriji pojavljajo tudi iniciative ponudnikov storitev v oblaku, ki očitno ne želijo čakati na delo dosedanjih ponudnikov omrežnih rešitev. V razvoj sta se tako nedavno vključila Microsoft in Facebook, ki aktivno prispevata k nastanku tehnologije CPO.