В настоящее время для крупных телеком-провайдеров и провайдеров облачных услуг 200GbE-подключения — пройденный этап. Активно осваивается скорость 400 Гбит/с, а в планах уже фигурируют цифры 800 Гбит/с и даже 1,6 Тбит/с. Однако если переход от 200G к 400G дался достаточно просто, то при освоении ещё более высоких скоростей ожидается серьёзный набор трудностей, которые ещё только предстоит преодолеть.

Нужда в более скоростных магистралях в ЦОД порождается массой причин, и прежде всего, это рост гиперскейлеров вроде Google, Amazon или Facebook*. Свой вклад вносит постоянно растущее число распределённых облачных систем, систем ИИ, машинной аналитики, периферийных вычислений и систем видеоконференций. К 2022 году ожидается, что каждый месяц объём мирового IP-трафика достигнет 396 экзабайт — для сравнения, в 2017 году этот показатель был равен 177 экзабайт.

Однако существующие медные и даже оптические технологии имеют свои пределы, продиктованные как возможностями скоростной обработки сигналов, так и самой природой физических процессов. В частности, серьёзно растёт энергопотребление таких сетевых систем.

По мнению Cisco, нарастить пропускную способность можно хоть в 80 раз, но для этого потребуется и в 22 раза больше энергии, а каждый ватт, потраченный в ЦОД на сети, означает ватт, который не был потрачен на дополнительную вычислительную мощность в серверах. С этим мнением согласна Microsoft Azure: если продолжить использовать технологии сегодняшнего уровня, ограничителем быстро станут именно энергозатраты.

Над решением задачи перехода от 400 Гбит/с к более высоким скоростям, в частности, работают такие организации, как исследовательская группа «IEEE 802.3 Beyond 400 Gbps», сформированная в конце прошлого года. Также есть проект Форума Оптических Сетей (OIF) под названием «800G Coherent project». Его целью является разработка спецификаций для совместимых сетей класса 800G, способных работать на достаточно больших расстояниях, например, в пределах университетского кампуса или крупных комплексов ЦОД.

Для оценки требований к технологиям нового скоростного уровня на этой неделе был созван форум Ethernet Alliance’s Technology Exploration Forum. В нём принимают участие специалисты из крупных компаний, таких как Microsoft, Facebook* и Google, а также представители крупных разработчиков сетевого оборудования — Juniper и Cisco. Большие надежды возлагаются на интеграцию традиционных кремниевых и оптических технологий.

Над созданием новых высокоскоростных чипов, совмещающих в едином корпусе электронику и фотонику (co-packaged optics, CPO) работают сейчас Ayar Labs, Broadcom, Cisco, Intel и ряд других компаний-разработчиков. Пока это новое, малоосвоенное поле, но именно на нём ожидается столь необходимый для внедрения сетей класса 800G+ прорыв в области энергопотребления.

Но экосистема CPO должна быть стандартизирована, дабы не породить «зоопарка» несовместимых или плохо совместимых решений. Над спецификациями CPO сейчас работают Facebook* и Microsoft, а форум OIF в это же время занят разработкой единого фреймворка для этой же технологии. Работы предстоит ещё много, но в случае успеха внедрение CPO позволит отказаться от медных соединений в пределах стойки с серверным оборудованием, которые уже не отвечают требованиям «800G and beyond».

От скорейшего внедрения новых сетевых технологий выиграют и клиенты провайдеров: если сейчас для большинства корпоративных заказчиков представляют интерес каналы со скоростью 10 или 25 Гбит/с, то широкое внедрение ИИ-систем и систем видеонаблюдения высокого разрешения потребует новых скоростей, в районе 100-400 Гбит/с. К этому времени должна сложиться устойчивая сетевая инфраструктура, способная «накормить» жадные до трафика системы нового поколения.

* Внесена в перечень общественных объединений и религиозных организаций, в отношении которых судом принято вступившее в законную силу решение о ликвидации или запрете деятельности по основаниям, предусмотренным Федеральным законом от 25.07.2002 № 114-ФЗ «О противодействии экстремистской деятельности».

Источник:

• NetworkWorld