Мы уже публиковали материал про основные тенденции на 2020 год в мире ЦОД, писали про прогноз роста периферийных вычислений, говорили о проблемах безопасности в контексте 5G и даже упоминали про OCP-коммутаторы. Теперь же посмотрим, каковы прогнозы в мире сетей по версии Cisco. 

Компания выделила пятёрку наиболее «горячих» тенденций в области сетевых технологий: SD-WAN, Wi-Fi 6, мульти-доменное управление, виртуальные сети и эволюция сетевого инженера в сетевого программиста. 

Сети Wi-Fi 6 и 5G. Появление все большего числа корпоративных и бытовых точек доступа с поддержкой Wi-Fi 6 подстегнет быстрейшее распространение нового беспроводного стандарта. Способствовать этому будут массовые поставки смартфонов с поддержкой Wi-Fi 6. Распространение 5G будет идти не такими быстрыми темпами, однако именно в 2020 году наметится значительный перелом в популярности нового стандарта мобильных сетей. Тем не менее, в Cisco считают, что до конца 2020 года распространение Wi-Fi 6 все же будет опережать 5G. 

В 2020 году также продолжится внедрение новых частотных диапазонов, в том числе, миллиметрового спектра (24 ГГц – 100 ГГц) для развертывания новых скоростных сетей 5G, а также широкополосных гражданских радиосистем в диапазоне 3,5 ГГц. Это также может послужить толчком к росту популярности новых частных сетей LTE/5G, особенно для нужд интернета вещей.

Технологии SD-WAN. Рост популярности мульти-облачных систем заставит многие компании задуматься о внедрении программно определяемых сетевых технологий (SD-WAN). Уже сейчас крупные облачные провайдеры, такие как Amazon, Google и Microsoft, сотрудничают с Cisco и другим поставщикам сетевых решений для глубокой интеграции между сетевыми стеками и сервисами.

SD-WAN заменяет классическую маршрутизацию и определяет пути с учетом специфики приложений, обеспечивает централизованную оркестрацию, собственную безопасность и другие функции. SD-WAN обеспечит рост провайдерам услуг (MSP), многие из которых начнут предлагать SD-WAN как услугу. В Cisco прогнозируют, что MSP будут расти примерно вдвое быстрее, чем сам рынок SD-WAN, при этом провайдеры будут специализироваться в зависимости от отрасли и масштабов сетей.

Мульти-доменные сети по принципу «все включено». Тенденция консолидации разрозненных облачных ресурсов и сетевых доменов предприятия с глобальной сетью продолжится в 2020 году. Идея этого тренда заключается в так называемой «мультидоменной интеграции», когда ключевые программные компоненты позволяют устанавливать единые политики управления доступом для пользователей, устройств и приложений вне зависимости от места их подключения к сети.

«Чувствительные» сети. Идея использовать сети для чего-то ещё кроме просто передачи данных обсуждается давно, но, похоже, вновь станет актуальной в следующем году. С помощью ПО для профилирования и классификации устройств, конечных точек и приложений даже для зашифрованного трафика сеть способна автоматически присоединять устройства к виртуальным сетям с соответствующими правилами для их защиты и быстрого выявления проблем безопасности.

Технология может быть полезной для беспроводных сетей с функцией сбора данных о перемещении и физическом положении людей и вещей. Например, для интернета вещей в офисе или медицинских устройств в больнице. Сбор данных может помочь в оптимизации использования физического пространства, повышении производительности, упрощении навигации или даже для улучшения розничных продаж.

Сетевой инженер в новом амплуа. Рост популярности программно-ориентированных технологий меняет список требований при найме сетевых профессионалов — привычное и рутинное обслуживание оборудования уходит в прошлое.

Современное оборудование позволяет задавать структуру сети, оставляя вопросы конфигурирования отдельных устройств на усмотрение самой системы. Пользователи могут управлять процессами обновления, развертывания и изменения параметров с помощью централизованных контроллеров, без необходимости напрямую взаимодействовать с устройствами и их интерфейсами.

Для работы с сетевыми API необходимы навыки программирования. Код является основой для создания новых бизнес-решений. Переподготовка специалистов и команд будет недешевой и не каждый сможет адаптироваться к новым требованиям. Тем не менее, выгоды от скорости и гибкости программируемых сетей с функциями телеметрии и аналитики дадут предприятиям огромные возможности.

Издание Network World опубликовало своё видение ближайшего будущего центров обработки данных. Что же нас ждёт в 2020 году?

1. Интернет вещей как причина появления локальных ЦОД

Интернет вещей генерирует большой объем информации и является одним из факторов роста центров обработки данных (ЦОД). Раньше ЦОД располагали только в крупных городах в связи с потребностью в качественном электропитании и инфраструктурой. Однако акцент смещается в сторону вычислений на границе сети (информация от датчиков, счетчиков, множества локальных устройств), все это нужно обрабатывать на местах, так что потребность в локальных ЦОД значительно вырастет.

2. Внедрение сетевых ускорителей

Big Data и искусственный интеллект (ИИ) порождают огромные объемы данных, для обработки которых требуются мощные чипы в сетевых устройствах, либо ресурсы центрального процессора. Поэтому на рынке появляется все больше «умных» сетевых ускорителей вроде Mellanox ConnectX, позволяющих разгрузить центральный процессор и значительно повысить скорость обмена данными.

3. Использование  NVMe-over-fabric

NVMe — это интерфейс, разработанный для SSD накопителей, который имеет ряд важных преимуществ, по сравнению с SATA: значительно меньшие задержки доступа к данным и высокую степень параллелизма при обработке запросов. Для подключения дисков используется шина PCI-express. 

У NVMe была одна проблема – диски могли взаимодействовать только с физическим сервером, в котором они были установлены, при обращении по сети значительно вырастали задержки и падала скорость доступа к данным. NVMe-over-fabric (NVMeoF) — важный шаг вперед. Данная технология позволяет значительно повысить скорость обмена данными NVMe-дисков по сети между разными серверами.

4.  Удешевление storage-class памяти 

Storage-class memory (SCM) — это память в форм-факторе DRAM, которая может функционировать как SSD, но при этом имеет скорость близкую к обычной DRAM. Типичным примером SCM является Intel Optane DCPMM. Intel постоянно совершенствует свою технологию, и есть надежда, что это позволит снизить цены на SCM, т.к. на данный момент 512-Гбайт модуль Optane стоит более $8000. Это дешевле DRAM, но всё равно немало. Кроме того, конкуренцию Intel составит Micron QuantX, да и корейская SK Hynix тоже собирается вывести на рынок SCM-продукт. А у Samsung уже есть Z-SSD. 

5. Автоматизация ИИ на серверах ведущих брендов

Все ведущие производители серверов добавляют ИИ в свои системы, чтобы избавить администраторов от рутинной работы. На данный момент лидирует Oracle с собственными наработками — от ОС и стека приложений до программного обеспечения. HPE, DELL и Lenovo планируют внедрять свои разработки. Производители второго эшелона, которые занимаются только «железом», такие как Supermicro и Inspur, пока отстают.

6. Замедление миграции в облака

Еще совсем недавно многие организации планировали закрыть свои дата-центры и полностью перейти в облако, однако последнее исследование IDC CloudPulse показывает, что в следующем году 86% предприятий планируют перенести рабочую нагрузку из общедоступных сервисов в частные. Недавний опрос Nutanix показал, что 73% респондентов сообщили, что переносят некоторые приложения из облака в свой ЦОД. Основной причиной была названа безопасность. 

7. Рост проблемы хранения данных

Ростом объёмов информации никого не удивишь, тот же IoT из первого пункта этому только поспособствует. Однако проблема не только в объёме, но и в самих подходах к хранению. IDC указывает на то, что только 10% корпоративных данных используются действительно часто. Ещё к 30% обращаются редко, а 60% по большей части хранятся без дела. Так что в скором времени всё больше будут задумываться о том, какие данные и куда (SSD, HDD, ленты) следует сохранять. 

8. Больше процессоров, разных и быстрых

На смену классическим серверам, оборудованных только x86 CPU, приходят новые машины. Всё чаще в них используются GPU, специализрованные ускорители ИИ и других задач. Кроме того, имеются и альтернативные платформы в лице ARM. Всё это приводит к увеличению потребностей в охлаждении и внедрению СЖО. Меняется и программный стек. 

Аналитическая компания Semico провела анализ информации по 25 прикладным сферам использования вычислительных ядер на открытой архитектуре RISC-V для пяти главных рынков готовых решений: компьютерного, потребительского, связи, транспорта и промышленного.

На основе полученных данных Semico представила прогноз поставок на рынок разнообразных ядер RISC-V до 2025 года. По мнению специалистов, среднегодовой рост поставок начиная с 2018 года составит 146 % или 62,7 млрд ядер в год к концу прогнозируемого периода.

Наибольший сегмент будут удерживать ядра RISC-V для промышленного оборудования и промышленности в целом, что выразилось в предсказании поставок для этих целей 16,7 млрд ядер к 2025 году. Но самый бурный рост поставок  ядер RISC-V со среднегодовым ростом на уровне 209 % предсказан в категории связи. Это аналитики объясняют ожиданием всплеска и развёртыванием сетей сотовой связи поколения 5G. Такому росту будут способствовать как продукты, так и инфраструктурные решения 5G.

Следом за коммуникациями вторым по величине среднегодового роста представляется сектор автомобильной электроники. Специалисты Semico полагают, что рост числа отгружаемых решений на архитектуре RISC-V в пересчёте на ядра для сектора автомобильной электроники составит в среднем 160 % в год.

Наименьший рост среднегодовых поставок вычислительных ядер RISC-V прогнозируется на компьютерном рынке ― 61 %. Даже для потребительской техники этот показатель окажется выше ― 81 % в год.

Отдельно Semico предоставила информацию по прогнозу среднегодового роста поставок ядер RISC-V для четырёх категорий продуктов в каждом из проанализированных сегментов рынка (см. таблицу выше). Это категории производительных ядер в виде SoC, массовых многоядерных SoC, базовых SoC и матриц FPGA (ПЛИС). В продуктах может быть от одного–двух ядер RISC-V до 1000 и более ядер. Подобный разброс заставляет задуматься о степени доверия к представленным числам. Но чтобы понять перспективы, этого достаточно.

Компания International Data Corporation (IDC) прогнозирует, что затраты в области цифровой трансформации предприятий, организаций и бизнес-процессов в ближайшие годы будут устойчиво расти. Речь идёт о расходах на различные технологии и сервисы, обеспечивающие цифровую трансформацию.

Ожидается, что в период с 2019 по 2023 год показатель CAGR (среднегодовой темп роста в сложных процентах) в данной сфере составит 17,1 %. В результате, в 2023 году затраты достигнут $2,3 трлн.

Аналитики отмечают, что в 2019-м крупнейшим регионом с точки зрения финансовых вложений в цифровую трансформацию останутся Соединённые Штаты с долей около 34,3 %. Иными словами, на США придётся треть в общем объёме затрат.

Второе место займёт Западная Европа с показателем в 20,2 %. Ну а на третьей позиции окажется Китай — 18,5 %. Причём к 2023 году Поднебесная, по мнению аналитиков, вырвется на второе место.

Наиболее высокие темпы роста затрат в области цифровой трансформации будут демонстрировать финансовый сектор, а также сфера дистрибуции и сервисов. В то же время крупнейшим сегментом останется производство с долей около 30 % в общем объёме расходов. 

Серверная индустрия переживает слабый 2019 год, поскольку у клиентов имеется значительный запас оборудования. По мнению аналитиков Digitimes Research, ситуация изменится уже в следующем году — объём поставок в глобальных масштабах вырастет на 5 %.

В период с 2019 по 2024 годы на рынок серверов будут влиять три основных фактора: растущее число предприятий, начавших цифровое преобразование, увеличение спроса на приложения, построенные на основе технологий искусственного интеллекта, а также активное продвижение гибридных облачных систем.

Ожидается, что растущие объёмы передаваемых данных в 5G-сетях также повлияют на увеличение поставок серверов с 2023 года. Аналитики считают, что в среднем в период с 2019 по 2024 годы объём поставок серверов будет расти на 6,5 % ежегодно.

Крупные облачные платформы вроде Microsoft, Amazon Web Services, Google и Facebook планируют строительство новых центров обработки данных по всему миру, поскольку спрос на облачные решения продолжает оставаться на высоком уровне.

По мере того, как сервисы облачных вычислений стали обычным явлением, мультиоблачные и гибридные платформы превратились в новое поле борьбы для игроков серверного рынка. Кроме того, производители представили решения для гиперконвергентной инфраструктуры, которые в значительной степени интегрируют аппаратную архитектуру серверов с технологиями виртуализации, что позволяет снизить уровень расходов клиентов.

Для достижения более высокой вычислительной эффективности в сфере искусственного интеллекта производители микросхем стремятся разделить предназначенные для этого сегмента чипы на разные категории: обучение и исполнение нейронных сетей. Ожидается, что в дальнейшем серверные решения также будут разделены на две категории, отличающиеся спецификациями.

По прогнозам аналитиков, всё больше предприятий предпочтут использовать серверы, ориентированные на сегмент, связанный с разработками в сфере ИИ.   

Что касается сетевого оборудования, то сейчас, как отмечает, DigiTimes есть два крупных сегмента рынка: большие ЦОД и корпоративные системы. Пока что и там, и там основными являются сети класса 25GbE. Однако с ростом сервисов, связанных с ИИ, стримингом и мультимедиа ЦОД будут требовать всё более скоростные сети. Уже сейчас для них есть решения 400GbE, а в 2021 году ожидается появление 800GbE. В сегменте же корпоративных заказчиков наблюдается рост спроса на решения 100GbE. 

Организация Greenpeace и Северо-Китайский энергетический университет сделали прогноз относительно энергопотребления центров обработки данных, расположенных на территории КНР.

Сообщается, что китайские дата-центры в течение нескольких лет обойдут по энергопотреблению всю Австралию, то есть целый континент.

На все домохозяйства и бизнес-структуры в Австралии в 2018 году понадобилось 261 ТВт·ч энергии.

Прогнозируется, что центры обработки данных, расположенные на территории Китая, увеличат потребление энергии на 66 % в период с нынешнего года по 2023-й.

В результате, в 2023-м китайским дата-центрам понадобится 267 ТВт·ч. Таким образом, эти платформы обойдут по энергопотреблению целый континент — Австралию. Однако нужно отметить, что и эта страна в течение четырёх лет может увеличить свои энергетические расходы. 

Аналитики International Data Corporation (IDC) прогнозируют, что затраты в области искусственного интеллекта (ИИ) и машинного обучения в ближайшие годы будут расти высокими темпами.

По итогам текущего года, как ожидается, глобальные расходы в сфере ИИ-систем достигнут $37,5 млрд. Лидирующими секторами в плане затрат станут банковский сегмент и розничная торговля: в каждой из этих областей затраты в 2019-м превысят $5 млрд.

В период с 2018 по 2023 гг. показатель CAGR (среднегодовой темп роста в сложных процентах) на мировом рынке систем искусственного интеллекта прогнозируется на уровне 28,4 %. В результате в 2023-м объём отрасли вплотную приблизится к знаковой отметке в $100 млрд, составив $97,9 млрд.

С географической точки зрения крупнейшим рынком по объёму затрат в области ИИ будут оставаться Соединённые Штаты с долей более 50 %. На втором месте расположится Западная Европа, на третьем — Китай.

Наиболее высокий показатель CAGR в период до 2023 года прогнозируется у Японии и Китая — 45,3 % и 44,9 % соответственно. 

Аналитики IHS Markit прогнозируют устойчивое развитие рынка систем хранения данных, построенных в соответствии с концепцией Open Compute Project, или OCP.

Инициатива ОСР была анонсирована ещё в апреле 2011 года компанией Facebook. Идея заключается в открытии и продвижении инновационных решений, разработанных участниками IT-рынка для дата-центров. В рамках ОСР предлагаются высокоэффективные и экономичные серверные решения для масштабируемых вычислений.

Согласно прогнозам IHS Markit, объём рынка систем хранения данных OCP в текущем году составит около $2,5 млрд. Это будет соответствовать росту на 27 % по сравнению с прошлым годом, когда объём сегмента оценивался примерно в $2,0 млрд.

В 2023 году, как ожидается, затраты в обозначенной сфере достигнут $5,4 млрд. Иными словами объём рынка систем хранения данных OCP увеличится более чем в два раза по сравнению с нынешним годом.

Отмечается также, что общий объём отрасли внешних серверных систем хранения данных увеличится с $40 млрд в 2018 году до $63 млрд к 2023-му. 

Компании будут предпочитать твердотельные накопители жёстким дискам, когда цена первых снизится в 5 раз или когда они будут попросту дешевле HDD. Такое мнение выразил аналитик Wells Fargo Аарон Рэйкерс (Aaron Rakers).

Он представил график с данными Wells Fargo, IDC и TrendFocus, на котором видно, что разница в ценах (в расчёте на 1 Тбайт) между корпоративными SSD и жёсткими дисками класса nearline во втором квартале 2019 года стала 9-кратной против 18-кратного показателя в четвёртой четверти 2017 года.

Оба вида накопителей дешевеют, но SSD делают это гораздо быстрее. Кроме того, в твердотельных решениях быстрее растёт ёмкость. Переход с технологии  TLC (3 бита на ячейку) на QLC (4 бита на ячейку) позволяет добиться 25-процентного прироста ёмкости, а решения на базе PLC (5 бит на ячейку) будут ещё более ёмкими. Увеличивается и количество слоёв в памяти 3D NAND: пока основными являются 64-слойные продукты, но постепенно рынок заполнят 96 и 128-слойные.

По словам Аарона Рэйкерса, в 2020 году у Seagate, Toshiba и Western Digital начнёт сокращаться объём бизнеса по выпуску Nearline-дисков. Seagate пока проявляет слабый интерес к флеш-накопителям, поэтому компания в большей степени может пострадать от распространения SSD в бизнес-сегменте. 

В сегменты высокопроизводительных накопителей SSD фактически уже победили. Seagate выпустила последнее поколение 15k-дисков в конце 2016 года, а Western Digital отказалась от планов по развитию HDD 10k и 15k в начале 2018 года. Кроме того, в корпоративных системах всё активнее применяется интерфейс NVMe, а не SAS. 

Компания Gartner опубликовала свежий прогноз по корпоративному и автомобильному рынкам Интернета вещей (IoT) на текущий и следующий годы.

Сообщается, что в прошлом году в сферах транспорта, производства, систем автоматизации и других платформ корпоративного класса использовались в общей сложности 3,96 млрд конечных точек IoT.

В текущем году ожидается рост на 21,5 %: в результате, суммарное количество конечных точек IoT в обозначенных областях достигнет 4,81 млрд. Приблизительно такой же рост (на 21 %) ожидается в 2020 году: таким образом, объём отрасли достигнет 5,81 млрд точек.

Самым крупным сегментом корпоративного Интернета вещей будут оставаться коммунальные службы. Число конечных точек IoT здесь достигнет 1,17 млрд в текущем году и 1,37 млрд в 2020-м.

С географической точки зрения крупнейшими рынками IoT по итогам следующего года станут Северная Америка, Китай и Западная Европы. На них придётся в общей сложности примерно 75 % затрат в области Интернета вещей.