Высокоскоростные сети
ости достижения
скоростей свыше 1 Гбит/с.
Эти "мультигигабитные" технологии Ethernet находятся пока на начальном
этапе своей разработки, поэтому еще рано составлять планы, как лучше
распорядиться дополнительной пропускной способностью. Иными словами, время
звонить местному дистрибьютору и спрашивать у него продукты быстрее Gigabit
Ethernet пока не пришло. Однако мы думаем, что читателю будет
небезынтересно познакомиться с состоянием дел в разработке более быстрых
технологий 802.3 и стоящих на их пути препятствий. Появление подобных
технологий открыло бы новые возможности для территориальных и глобальных
сетей.
КОМУ ЭТО НУЖНО?
Учитывая, что стандарт IEEE 802.3z на Gigabit Ethernet был принят совсем
не давно и что во многих корпоративных сетях только-только начинают
осваиваться гигабитные технологии, возникает пессимистичный, но очевидный
вопрос: кому нужна технология Ethernet со скоростями, превышающими 1
Гбит/с? Очевидно, мультигигабитные скорости необходимы не каждому и не во
всякой сетевой среде, однако, согласно отраслевым экспертам, данные
технологии найдут свое применение.
Дейв Робертс, директор по маркетингу маршрутизирующих коммутаторов
Accelar из компании Bay Networks, считает, что сети Ethernet,
функционирующие с мультигигабитными скоростями, постепенно займут место
Ethernet на 1 Гбит/с. "С увеличением скорости переход будет происходить
естественным образом во многом аналогично тому, как это имело место с
100BaseT и Gigabit Ethernet, — развивает он свою мысль. — Сначала новая
технология применяется в основном на линиях между коммутаторами и в
соединениях с серверами, т. е. там, где совокупные объемы передаваемых
данных велики. По мере снижения стоимости она начинает реализовываться и в
качестве интерфейса с клиентами". Робертс добавил, что технология Ethernet
на 1 Гбит/с распространится на другие области сети помимо линий между
коммутаторами, а мультигигабитная технология может занять место Gigabit
Ethernet на магистрали.
Следующий этап развития Ethernet наступит, когда пользователям
потребуются в магистральной сети скорости передачи данных, превышающие
гигабитные. Кроме того, эта технология может применяться сетевыми
компаниями в их конкурентной борьбе с поставщиками телекоммуникационных
услуг. Этого мнения придерживается Лю Аронсон из лаборатории HP Labs
компании Hewlett-Packard (вместе с другими исследователями он работает над
проектом повышения объема передаваемых данных по существующим волоконно-
оптическим кабелям).
Таким образом, магистральные сети станут первым местом применения
мультигигабитных технологий, когда пропускная способность в 1 Гбит/с
окажется для них недостаточной.
Применение последней из технологий Ethernet ограничивается в основном
территориальными сетями комплекса зданий, но не стоит удивляться, если
будущие версии проникнут за их пределы.
НАБИРАЯ СКОРОСТЬ
Еще несколько лет назад самой распространенной скоростью передачи данных
в сетях Ethernet была 10 Мбит/с. В то время казалось, что для большинства
приложений этого вполне достаточно. Между тем магистральные сети постепенно
становились "узким местом", а каналы между коммутаторами перестали
справляться с потоком данных. В результате сообщество производителей и IEEE
стали искать возможности расширить 802.3 Ethernet за пределы 10 Мбит/с.
Задача состояла в том, чтобы найти способ отображать кадры Ethernet на
физический уровень, функционирующий со скоростью более 10 Мбит/с. Стандарты
Fast Ethernet удалось принять и внедрить относительно безболезненно,
поскольку рабочая группа IEEE решила заимствовать технологию из сетей FDDI,
поддерживающих скорости в 100 Мбит/с.
"Если взглянуть на стандарты 100BaseFX и 100BaseTX, то они, по сути,
представляют собой модификацию физического уровня FDDI, — говорит Дейв
Робертс из компании Bay Networks. — Соответствующие микросхемы уже были
реализованы, а это огромное преимущество". Кроме того, производители и
пользователи знали, как данная технология должна работать, что позволяло
значительно ускорить процесс разработки и стандартизации. "Образно говоря,
мы знали, как добраться из пункта A в пункт B", — добавил Робертс.
Аналогично, когда начались дискуссии о том, как передавать кадры Ethernet
со скоростью 1 Гбит/с, разработчики стандартов обратились к апробированной
технологии, наиболее для этого подходящей. В результате они позаимствовали
характеристики физического уровня Fibre Channel — после определенной
доработки эта технология была способна передавать трафик Ethernet с
невообразимой ранее скоростью. "Хотя сети Fast Ethernet работали с более
низкими скоростями, разговоры с производителями показали, что имеющиеся
компоненты Fast Ethernet будет достаточно легко использовать для реализации
гигабитных скоростей, — говорит Робертс. — Встретившиеся препятствия были
вполне преодолимы".
Поскольку такая практика заимствования позволяет не разрабатывать новую
технологию целиком, реализация как стандарта 802.3u (Fast Ethernet), так и
802.3z (Gigabit Ethernet) заняла менее трех лет. Подобные сжатые сроки были
практически немыслимы, когда речь шла о таких важных спецификациях, как
Ethernet. Здравый смысл подсказывает, что определение стандартов Ethernet
для скоростей свыше 1 Гбит/с потребует несколько больше времени. Тому есть
несколько причин.
Прежде всего, это отсутствие согласия по поводу того, что Ethernet будет
представлять собой на следующем эволюционном шаге своего развития. Многие
призывают к скачку сразу до 10 Гбит/с, в то время как другие предпочитают
более осторожный подход, предлагая в качестве отправной точки 2 Гбит/с с
постепенным увеличением скорости до 4, 8, а возможно, и 10 Гбит/с. "Сегодня
10 Гбит/с воспринимается в качестве следующего шага, но это слишком большой
прыжок, — считает Робертс. — Совершить его будет очень и очень непросто".
Еще одной причиной того, почему мультигигабитная технология Ethernet
может оказаться не столь легко достижимой целью, как Fast Ethernet и
Gigabit Ethernet, является отсутствие физического уровня, которым бы
разработчики стандарта могли воспользоваться для передачи кадров Ethernet с
еще более высокой скоростью.
"Ввиду отсутствия очевидного кандидата на роль физического уровня в 10
Гбит/с, который мы могли бы использовать (или который кто-то уже
разработал), предстоящий путь потребует определенных усилий", — говорит
Робертс.
Вероятным претендентом на роль такого транспорта может стать SONET,
механизм, который технология ATM использует для достижения высоких
скоростей передачи данных. Отображаемые в транспортный сервис SONET ячейки
ATM могут передаваться со скоростями 155 Мбит/с (соответствующей SONET OC-
3) или 622 Мбит/с (соответствующей OC-12).
Достоинством SONET является возможность масштабирования. Уровень OC-48
около 2,4 Гбит/с уже определен, а в принципе SONET может наращиваться до OC-
192 (около 10 Гбит/с) и выше. Похоже, SONET имеет смысл использовать для
мультигигабитных сетей Ethernet, однако разработчики должны определить, как
отображать более высокие уровни Ethernet на физический уровень. Для SONET
характерны такие недостатки, как высокие накладные расходы, но тем не менее
возможность получить готовый транспорт для скоростей свыше 1 Гбит/с
остается очень привлекательной и с точки зрения стоимости. Если SONET, в
конечном счете, найдет место в будущих стандартах, то это откроет
естественный способ расширения технологии Ethernet в область глобальных
сетей.
«Еще один подход к достижению скоростей свыше Gigabit Ethernet состоит в
применении транкинга — метода, когда несколько линий объединяются в один
логический канал, — поясняет Дуг Руби, вице-президент по маркетингу
продуктов компании Lucent Technologies. — Вместо 1 Гбит/с вы можете
получить совокупную пропускную способность в 2 или 5 Гбит/с (в зависимости
от потребностей)». Он добавил также, что благодаря транкингу пользователи
не ограничены пределом 1 Гбит/с, и им не нужно переходить на какую-то новую
технологию.
Между тем независимо от того, какой физический уровень и какой метод
будет выбран в качестве базиса для разработки мультигигабитных технологий
Ethernet, неизменным остается вопрос — способность проложенной оптической
кабельной системы поддерживать возросшую скорость передачи данных и
доставлять их на нужные расстояния.
ПРОБЛЕМЫ РАССТОЯНИЯ
В период утверждения стандарта 802.3z организация Gigabit Ethernet Task
Force столкнулась с так называемой дифференциальной задержкой (Differential
Mode Delay, DMD), — она состоит в рассинхронизации сигналов при применении
лазеров для передачи данных на большие расстояния по многомодовому
волоконно-оптическому кабелю. Из-за высоких скоростей Gigabit Ethernet эта
технология оказалась первой, где обнаружилась подобная проблема. (Подробнее
о DMD рассказывается во врезке "Небольшая задержка".)
Кроме того, физические характеристики многомодового волоконно-
оптического кабеля не позволяют применять Gigabit Ethernet на очень больших
расстояниях, а с увеличением скорости проблемы лишь усугубляются. "Ясно,
что многомодовый волоконно-оптический кабель достиг потолка своей
пропускной способности, — говорит Аронсон из HP Labs
| |  скачать работу |
Высокоскоростные сети |
