Този сайт използва бисквитки (cookies). Ако желаете можете да научите повече тук. Разбрах
IDG  •  PC World  •  Computerworld  •  CIO  •  CFO  •  Networkworld  •  Дискусии  •  Кариерна зона  •  Събития
COMPUTERWORLD | Тематично приложение
бр. 29, 2009

17 сеп
2009
 
 

10Gb Ethernet осигурява евтин мрежов капацитет за ЦОД

2398 прочитания

В началото на 2006 г. работната група IEEE 802.3 предаде последния си вариант на проекта за 10GBase-T (D.3) на стандартизираща асоциация на IEEE (IEEE-SA) за окончателно гласуване. Технически документът беше напълно готов и одобрението му стана факт през лятото на същата година.

Медните кабелни системи представляват над 90% от всички медии, инсталирани в сградите днес, а 10GBase-T обещаваше да свали цената на интерфейсите 10-GbE с 50 до 80%, главно заради лекотата на разгръщането на такава система. 10GBase-T осигури бързо внедряване на 10-GbE в центровете за данни и сървърните ферми, мрежовите съединения между комутаторите в опорните и разпределителните мрежи. Стандартът за 10GBase-T продължава да стимулира разгръщането на медни кабелни системи в сградите за LAN и SAN приложения, макар че външното прослушване между кабелите в един сноп продължава да е ограничаващ фактор за по-масовата им употреба.
Целта на проекта 10GBase-T бе да осигури евтин стандартизиран 10 Gigabit капацитет на разстояние 100 метра през медни чифтове. Това е важна технология за частни мрежи, тъй като намалява цената за изграждане на мрежови 10G комуникации в предприятията и центровете за данни с 50 до 80% за първото поколение системи, а следващите се очаква да доведат до още по-значителни спестявания. Повечето вече изградени 10-GbE съединения са между комутатори. С насищане на линейните карти с фиксирани медни портове, производителите на комутатори могат да увеличат гъстотата с 50 на сто, сваляйки цената на порт, а това позволява на потребителите да използват структурни кабелни системи, доста по-евтини от оптично-влакнестите или 10GBase-CX4 двойножилни системи. Освен това 10GBase-T ще работи върху същите кабели, които поддържат индустриалния стандарт IEEE 802.3af Power over Ethernet.
SMC Networks например отбеляза повишен интерес към 10G мрежите през 2008 г. Компанията първа представи на пазара решение за 10G медна мрежова карта (NIC) и е един от първите производители, предложили оптичен 10G мрежов адаптер. С намаляването на цените им, 10G компонентите стават все по-привлекателни за малките компании. Според SMC Networks 10G ще добие популярност през 2009 г. като достъпно средство за обмен на голямо количество информация от сървърите за съхранение. „Виртуализацията на сървърите засилва нуждата от високоскоростни и широколентови 10G мрежови карти, изискващи технология, която да се справи с виртуализирания сървърен трафик, обясняват от Арго Контар, дистрибутор на SMC за България. - Тези карти заедно с 10G оптични комутатори на SMC и управляемите комутатори с 10G uplink портове ще продължат да осигуряват ефективни инструменти за поддръжка на тези приложения за малки и средни фирми, както и за по-големи организации", допълват от компанията.
"Има отчетлива тенденция към виртуализация на сървърите и разпределена работа на приложенията и данните от по-малко на брой центрове за данни или сървъри с много по-бърза мрежова скорост като 10G. Това означава огромно понижаване на работата на сървърите и съответно на консумацията на енергия. Сега е идеалният период за инвестиране в подобни рентабилни средства, обяснява Хеймо Адамски, регионален директор на SMC за Централна Европа. - SMC ще продължи да разширява гамата си от 10G комутатори и през 2009 г. с добавянето на 24-портов меден (Cat. 7) 10G модел. 10G картите на SMC имат уникални характеристики, правещи ги идеални за пазара на финансови услуги, както и за приложения, изискващи клъстерни изчисления.

Бариерите пред 10GBase-T бързо падат
3 години след окончателното одобрение на стандарта за меден 10GbE, потенциалните му потребители могат да се възползват от внедряване на протокола от край до край. В началото на 2007 бяха обявени първите мрежови адаптери за 10GBase-T, а днес такива продукти предлагат вече много компании. Наскоро на пазара излязоха и 10GBase-T комутатори, което осигури медно базирана 10-GbE свързаност между сървъра и комутатора. През март т.г. Extreme Networks представи Summit X650 - 10GBase-T комутатор, а през май Arista Networks показа своя 7100T - линия 10GBase-T комутатори със засилена гъстота на портовете и възможност за автоматично договаряне скоростта на линията с отсрещната мрежова карта.
На CeBIT 2008 SMC Networks показа и първия си 24-портов комутатор SMC8724-10BT с медни и оптични 10GbE портове, базиран на стандарта IEEE802.3an. Моделът от серията TigerSwitch 10G (SMC8724-10BT) разполага с 20 порта 10GBASE-T и гъвкавостта на 4 XFP порта за свързване на по-далечни разстояния. Сред възможните приложни области са високопроизводителни мрежи и системи за съхранение, агрегиране на трафик към опорни мрежи, кампусни инфраструктури и др.
През май една от водещите компании в създаването на тестови решения Ixia обяви първата в света 10GBASE-T тестваща система с висока плътност, базирана на архитектурата IxYukon. Решението е било използвано за тестване на 48-портовия комутатор 7100T на Arista Network и бе демонстрирано на изложението Interop в Лас Вегас. Според Ixia комутаторите 10GBASE-T ще осигурят евтин начин за използване на съществуващите СКС инсталации Cat 5e, Cat 6 и Cat 6a за 1 Gbps и 10 Gbps връзки. Тъй като в повечето транзакции са „замесени" многобройни сървъри, малкото закъснение е изключително важно за производителността на целия център за данни. IxYukon предлага 8 тестващи порта на модул или 96 порта 10 GbE за шасито Ixia XM12. Всеки порт IxYukon използва високопроизводителен процесор CPU с достатъчно памет да поддържа всички тестови приложения на комутатори и маршрутизатори. Освен 10GBASE-T, могат да се тестват още SFP+, XFP и Fibre Channel over Ethernet (FCoE) протоколи.

Чиповете - още един фактор за възход
През март Broadcom, един от най-големите производители на полупроводникови продукти за кабелни и безжични комуникации, обяви, че е създал нов двупортов 10Gb Ethernet трансивер за физическия слой (PHY), който поддържа работа по стандарта IEEE 802.3 10GBASE-T. Двупортовата конфигурация намалява броя на необходимите устройства в схемата, използва по-малко пространство на платката и осигурява по-добър въздушен поток. Това означава, че новият трансивер на Broadcom може да се ползва за създаване на нови комутатори и сървъри с по-висока гъстота на 10GbE портовете, а така ще ускори внедряването на 10Gb Ethernet технологията върху медни усукани чифтове в центровете за данни и корпоративните мрежи. Продуктът осигурява автоматично договаряне на скоростта, като се избира между 10 Gbps и някой от по-старите Ethernet скорости, което пък гарантира съвместимостта с вече работещи машини.
10GbE бързо се превръща в задължително изискване при изграждане на високоскоростни връзки в машини за високопроизводителни изчисления и в новите системи за съхранение на данни. Според анализаторите от Dell'Oro Group медните 10G съединения ще достигнат общо над 6,8 млн. порта през 2013 г., което означава средногодишен ръст от над 100% за този 5-годишен период. Това увеличение е подкрепено отчасти от нарастващата скорост на входно/изходните операции при сървърите и системите за съхранение, както и от допълнителната пропускателна способност, необходима за обединяване на 1 Gb Ethernet връзки. Новият трансивер на Broadcom BCM84812 ще работи с по-малко от 6 вата мощност на 10GbE порт при линия от 100 метра, изградена върху Cat. 6A неекранирана медна двойка (UTP) или кабели Cat. 7.

Разлики в стандартите за Кат.6 объркват инсталаторите
Разширяващото се внедряване на 10Gigabit Ethernet върху медни кабелни системи доведе до нови класове кабелни стандарти. Американската стандартизираща организация EIA/TIA официално представи стандарта Cat. 6A през февруари 2008, а по същото време международната ISO/IEC обяви стандарта за канала Class EA. За съжаление тези два стандарта не определят едно и също ниво на производителност, което до объркване на пазара, твърди Ролф Золингер от швейцарския СКС производител Reichle & De-Massari. "Това объркване се усложнява, когато търсим компоненти, особено при свързване на хардуера, допълва специалистът. - EIA/TIA и ISO/IEC специфицират различна производителност на модулите, но наименованието им е много подобно. Затова потребителите трябва много да внимават какво взимат, в противен случай няма да постигнат очакваните от тях резултати."
Протоколът на IEEE за 10Gb Ethernet през медни усукани чифтове (802.3an) бе одобрен през юли 2006. Тъй като използвания честотен обхват се увеличи на 500MHz, а кабелните системи Cat. 6 бяха дефинирани само до 250 MHz, бе ясно, че са необходими нови кабелни стандарти. Разбира се, окабеляването Cat. 7, което е специфицирано за работа до 600 MHz, е възможен избор за инсталаторите, но делът на тези системи на световния пазар е едва 4%.
В стандарта 802.3an IEEE определя минималните изисквания към канала, които трябва да бъдат изпълнени от от кабела, за да може протоколът да работи без проблеми. На практика добрата екранирана система Cat. 6, която работи стабилно на по-високи честоти, може да изпълни тези минимални изисквания.
Въпреки това външното прослушване между кабелите поставя сериозен проблем пред неекранираните системи. Заради използваните по-високи честоти, както и заради сложните методи за кодиране, слабият сигнал при 10GbE е много по-податлив на външни смущения в сравнение с предишните протоколи, обяснява Золингер. Това влияе върху дължината на линията при стандартни неекранирани системи Cat. 6.
Впоследствие редица стандартизиращи организации започнаха работа по специфицирането на нови кабелни класове за работа до 500 MHz, базирани на технологията RJ45. Така през февруари миналата година се появи стандарта на EIA/TIA за Cat. 6A, почти по същото време ISO/IEC одобрии изискванията към канала за Class EA. На фиг. 1 компанията R&M показва разликите за параметъра Channel NEXT за двата стандарта.

Фиг. 1: Разлики на параметъра Channel NEXT при двата стандарта за линии, работещи до 500 MHz. Източник: R&M

Изискванията на EIA/TIA към канала Cat. 6A показват дота по-стръмен спад до 27 dB, започвайки от 330MHz, докато ISO/IEC специфицира за канала Class EA права линия, което осигурява по-висока производителност с помощта на RJ45. При 500MHz това означава, че Class EA изисква с 1,8 dB по-добра производителност на NEXT от канала за Cat. 6A. На практика това води до по-висока оперативна надеждност и минимизира грешките, обяснява Золингер.
Той обяснява и разликите в стандартите при компонентите. „EIA/TIA дефинира спецификации за канал, постоянна линия и компонент заедно, като всички се включват в одобрения стандарт Cat. 6A (568B.2-10), казва Золингер. - ISO/IEC обаче определя спецификациите за канала в Поправка 1 и работи върху дефинициите за постоянна линия и компонент, които ще присъстват в Поправка 2 (Amendment 2)."
Необходимостта от стандартизиране на компонентите се появи по заявка от клиентите, които настояват за взаимна съвместимост, т.е. за възможността да се смесват компоненти на различни производители и въпреки това да се гарантира постигане на декларираната производителност на канала. Например модул Cat. 6 от доставчик X, кабел Cat. 6 от компания Y и пач-кабел от фирма Z би трябвало да постигнат заедно производителността на Class E.
За целта през 2003 г. бе представена нова тестваща методология, при която определен „познат" референтен жак се използва за тестване на съединението в матрична връзка. Ефектите от опорния жак се изваждат от стойностите на матричната връзка, давайки характеристиката NEXT на съединението. Този метод се използва за окачествяване на 12 референтни съединения в ниския, средния и високия честотен обхват, а след това се използват за тестване на свързващия хардуер.
При 10 Gigabit Ethernet бе представен същият тестващ модел за компоненти Cat. 6A (EIA/TIA) и Cat. 6A (ISO).
В случая референтното съединение се оценява първо по по-прецизен метод, наречен „директна проба". "Както се получава при канала, конектор Cat. 6A , специфициран от ISO, ще постигне по-виска производителност от конектор Cat. 6A, определен от EIA/TIA, твърди специалистът от R&M. - Сегашният проект специфицира 40 dB спад, започващ от 250MHz за Cat. 6A, и 30 dB спад за Cat. 6A. Това означава, че при 500 MHz за модул Cat. 6A ще бъде постигната поне 3dB по-добра NEXT производителност от модул Cat. 6A (вж. Фиг. 2)", допълва Золингер.

Фиг. 2: Разлики при конекторите. Източник: R&M

Объркващите имена
Различните спецификации за канала и компонентите на EIA/TIA и ISO водят до объркване от почти еднаквите имена на стандартите. „Потребители, които искат да си гарантират производителност на канала Class EA, трябва да използват компоненти, отговарящи на спецификациите в Cat. 6A. Канал, съставен от компоненти, покриващи само изискванията на Cat. 6A (EIA/TIA), НЯМА да гарантират тази производителност", твърди Золингер. Така че има огромно значение дали буквата „А" ще бъде написана като долен индекс или не, т.е. Cat. 6A ≠ Cat. 6A.

НАЙ-НОВИ НАЙ-ЧЕТЕНИ ПРЕПОРЪЧАНИ
Фирмите представят

Слайдшоу
ИНТЕРВЮ
Мартин Райхле: R&M развива бизнеса си с иновативни и качествени решенияМартин Райхле: R&M развива бизнеса си с иновативни и качествени решения

2018 г. е най-добрата година за бизнеса на компанията, разработваща и произвеждаща системи с швейцарско качество вече 55 години, заяви Мартин Райхле, един от съсобствениците на Reichle& De-Massari (R&M)

ПРИЛОЖЕНИЯ
АНКЕТА

Какво мислите за FireFox OS?

Информация за Вас