Sarebbe difficile trovare un'altra tecnologia che sia stata altrettanto utile, di successo e in definitiva influente come Ethernet, e poiché questa settimana celebra il suo cinquantesimo anniversario, è chiaro che il viaggio di Ethernet è lungi dall'essere finito.
Dalla sua invenzione da parte di Bob Metcalf e David Boggs nel 1973, Ethernet è stata continuamente ampliata e adattata per diventare il protocollo Layer 2 di riferimento nelle reti di computer in tutti i settori.
“Per me, l’aspetto più interessante di Ethernet è la sua universalità, il che significa che è stato implementato letteralmente ovunque, anche sotto gli oceani e nello spazio.I casi d'uso Ethernet sono ancora in espansione con nuovi livelli fisici, ad esempio Ethernet ad alta velocità per le telecamere nei veicoli", ha affermato Andreas Bechtolsheim, cofondatore di Sun Microsystems e Arista Networks, ora presidente e responsabile dello sviluppo di Arista.
“L’area di maggior impatto per Ethernet a questo punto è all’interno dei grandi data center cloud che hanno mostrato una crescita elevata, inclusa l’interconnessione di cluster AI/ML che si stanno espandendo rapidamente”, ha affermato Bechtolsheim.
Ethernet ha ampie applicazioni.
Flessibilità e adattabilità sono caratteristiche importanti della tecnologia, che, secondo lui, “è diventata la risposta predefinita per qualsiasi rete di comunicazione, sia che si colleghino dispositivi o computer, il che significa che in quasi tutti i casi non è necessario inventare un'altra rete. "
Quando il COVID ha colpito, Ethernet è stata una parte importante della risposta delle aziende, ha affermato Mikael Holmberg, illustre ingegnere di sistema di Extreme Networks.“Guardando indietro all’improvviso passaggio al lavoro remoto durante l’epidemia globale di COVID, una delle applicazioni più trasformative di Ethernet è senza dubbio il suo ruolo nel facilitare una forza lavoro distribuita”, ha affermato.
Questo cambiamento ha esercitato pressioni sui fornitori di servizi di comunicazione per una maggiore larghezza di banda.“Questa domanda è stata guidata dai dipendenti aziendali che lavorano in remoto, dagli studenti che passano all’istruzione online e persino dall’aumento dei giochi online a causa degli obblighi di distanziamento sociale”, ha affermato Holmberg."In sostanza, grazie al fatto che Ethernet è la tecnologia fondamentale utilizzata per Internet, ha consentito alle persone di svolgere una serie di attività in modo efficiente dalla comodità della propria casa."
Così diffusosviluppoe gli enormi ecosistemi di Ethernet hanno portato a questoapplicazioni uniche– dall’uso sulla Stazione Spaziale Internazionale, agli ultimi aerei da caccia F-35 e ai carri armati Abrams, alla ricerca oceanica.
Ethernet è stata utilizzata nell'esplorazione spaziale per più di 20 anni, anche con la stazione spaziale, i satelliti e le missioni su Marte, ha affermato Peter Jones, presidente di Ethernet Alliance e un illustre ingegnere di Cisco.“Ethernet facilita la connettività senza soluzione di continuità tra sottosistemi mission-critical, come sensori, telecamere, controlli e telemetria all’interno di veicoli e dispositivi, come satelliti e sonde.È anche una parte fondamentale delle comunicazioni terra-spazio e spazio-terra”.
Come sostituto più efficace dei protocolli legacy Controller Area Network (CAN) e Local Interconnect Network (LIN), Ethernet è diventata la spina dorsale delle reti di bordo, ha affermato Jones, comprese automobili e droni.“I veicoli aerei senza pilota (UAV) e i veicoli subacquei senza pilota (UUV) che consentono il monitoraggio ambientale delle condizioni atmosferiche, delle maree e delle temperature, nonché i sistemi di sorveglianza e sicurezza autonomi di prossima generazione si basano tutti su Ethernet”, ha affermato Jones.
Ethernet è cresciuta fino a sostituire i protocolli di storage e oggi costituisce la base del calcolo ad alte prestazioni, come alla base delSupercomputer di frontieracon HPE Slingshot, attualmente classificato al primo posto tra i supercomputer più veloci al mondo.Quasi tutti i "bus specializzati" della comunicazione dati, in tutti i settori, vengono sostituiti da Ethernet, ha affermato Mark Pearson, responsabile tecnologico del switching HPE Aruba Networking e HPE Fellow.
“Ethernet ha reso le cose semplici.Connettori semplici, semplici da far funzionare su cavi a doppino intrecciato esistenti, tipi di frame semplici di cui sia facile eseguire il debug, semplice incapsulare il traffico sul mezzo, semplice meccanismo di controllo degli accessi", ha affermato Pearson.
Ciò ha reso ogni categoria di prodotti dotata di Ethernet più veloce, più economica e più facile da risolvere, ha affermato Pearson, tra cui:
NIC integrate nelle schede madri
Switch Ethernet di qualsiasi dimensione, combinazione di sapori di velocità
Schede NIC Gigabit Ethernet che hanno aperto la strada ai frame jumbo
Ottimizzazioni NIC Ethernet e switch per tutti i tipi di casi d'uso
Funzionalità come EtherChannel: set di porte di channel bonding in una configurazione stat-mux
Lo sviluppo di Ethernet continua.
Il suo valore futuro si riflette anche nella quantità di risorse di alto livello dedicate a continuare il lavoro tecnico per migliorare le funzionalità di Ethernet, ha affermato John D'Ambrosia, presidente della Task Force IEEE P802.3dj, che sta sviluppando la prossima generazione di Ethernet elettrici e segnalazione ottica.
"È davvero affascinante per me osservare lo sviluppo e il modo in cui Ethernet unisce l'industria per risolvere i problemi, e questa cooperazione va avanti da molto tempo e diventerà sempre più forte col passare del tempo", ha affermato D'Ambrosia. .
Mentre la velocità massima sempre crescente di Ethernet attira molta attenzione, c’è altrettanto impegno per sviluppare e migliorare le velocità più lente di Ethernet a 2,5 Gbps, 5 Gbps e 25 Gbps, che ha portato allo sviluppo di un mercato piuttosto ampio, per così dire. meno.
Secondo Sameh Boujelbene, vicepresidente delle ricerche di mercato sugli switch Ethernet per data center e campus Gruppo Dell'OroNegli ultimi due decenni sono stati venduti nove miliardi di porte switch Ethernet, per un valore di mercato totale di oltre 450 miliardi di dollari."Ethernet ha svolto un ruolo fondamentale nel facilitare la connettività e nel connettere oggetti e dispositivi in un'ampia gamma di settori ma, cosa ancora più importante, nel connettere le persone in tutto il mondo", ha affermato Boujelbene.
L'IEEE elenca le future espansioni del suosito webche includono: interconnessioni ottiche a breve portata basate su lunghezze d'onda di 100 Gbps;Chiarimenti sulla marcatura temporale del Precision Time Protocol (PTP);Multigig ottico automobilistico;Prossimi passi nell’ecosistema Single-Pair;100 Gbps su sistemi DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing);400 Gbps su sistemi DWDM;una proposta di gruppo di studio per Automotive 10G+ Copper;ed Ethernet da 200 Gbps, 400 Gbps, 800 Gbps e 1,6 Tbps.
“Il portafoglio Ethernet continua ad espandersi, comprendendo velocità più elevate e progressi rivoluzionari comeAlimentazione tramite Ethernet(PoE), Single Pair Ethernet (SPE), Time-Sensitive Networking (TSN) e altro ancora", ha affermato Boujelbene.(SPE definisce un modo per gestire la trasmissione Ethernet tramite una singola coppia di fili di rame. TSN è un modo standard per fornire la consegna deterministica e garantita dei dati su una rete.)
Le tecnologie in evoluzione si basano su Ethernet
Con il progresso dei servizi cloud, inclusa la realtà virtuale (VR), la gestione della latenza sta diventando di fondamentale importanza, ha affermato Holmberg."Affrontare questo problema comporterà probabilmente l'uso di Ethernet abbinato al Precision Time Protocol, consentendo a Ethernet di evolversi in una tecnologia di connettività con obiettivi di latenza definiti", ha affermato.
Il supporto di sistemi distribuiti su larga scala in cui le operazioni sincronizzate sono essenziali richiede una precisione temporale dell'ordine di centinaia di nanosecondi.“Un ottimo esempio di ciò si vede nel settore delle telecomunicazioni, in particolare nel regno delle reti 5G e infine delle reti 6G”, ha affermato Holmberg.
Le reti Ethernet che offrono una latenza predefinita potrebbero anche avvantaggiare le LAN aziendali, in particolare per soddisfare i requisiti di tecnologie come l’intelligenza artificiale, ha affermato, ma anche per sincronizzare le GPU tra i data center."In sostanza, il futuro di Ethernet sembra intrecciato con i paradigmi tecnologici emergenti, modellando il modo in cui funzionano e si evolvono", ha affermato Holmberg.
Anche la realizzazione dell’infrastruttura per l’informatica AI e lo sviluppo di applicazioni sarà un’area chiave dell’espansione Ethernet, ha affermato D’Ambrosia.L’intelligenza artificiale richiede molti server che richiedono connessioni a bassa latenza, “Quindi, l’interconnessione ad alta densità diventa un grosso problema.E poiché stai cercando di fare le cose più velocemente, la latenza diventa un problema perché devi risolvere questi problemi e utilizzare la correzione degli errori per ottenere prestazioni aggiuntive del canale.Ci sono molti problemi lì.
I nuovi servizi guidati dall’intelligenza artificiale, come la grafica generativa, richiederanno enormi investimenti infrastrutturali che utilizzano Ethernet come livello di comunicazione fondamentale, ha affermato Jones.
L’intelligenza artificiale e il cloud computing sono i fattori abilitanti per la continua crescita dei servizi attesi dai dispositivi e dalla rete, ha aggiunto Jones.“Questi nuovi strumenti continueranno a promuovere l’evoluzione del consumo di tecnologia dentro e fuori l’ambiente di lavoro”, ha affermato Jones.
Anche l'espansione delle reti wireless richiederà un maggiore utilizzo di Ethernet.“In primo luogo, non è possibile avere il wireless senza il cavo.Tutti i punti di accesso wireless richiedono un'infrastruttura cablata", ha affermato Greg Dorai, vicepresidente senior di Cisco Networking.“E i data center su larga scala che alimentano il cloud, l’intelligenza artificiale e altre tecnologie del futuro sono tutti collegati tra loro tramite cavi e fibra, tutti riconducibili agli switch Ethernet”.
Anche la necessità di ridurre il consumo di energia Ethernet ne sta guidando lo sviluppo.
Ad esempio, l'Ethernet a risparmio energetico, che spegne i collegamenti quando non c'è molto traffico, sarebbe utile quando è essenziale ridurre al minimo il consumo energetico, ha affermato George Zimmerman: Presidente, IEEE P802.3dg 100Mb/s Long-Reach Single Pair Ethernet Task Force.Ciò include le automobili, dove il traffico di rete è asimmetrico o intermittente.“L’efficienza energetica è un grosso problema in tutti i settori di Ethernet.Controlla la complessità di molte delle cose che facciamo”, ha affermato.Ciò include sempre più sistemi di controllo industriale e altre tecnologie operative, "tuttavia, abbiamo molta strada da fare prima che raggiunga l'ubiquità di Ethernet nell'IT".
A causa della sua ubiquità, un gran numero di professionisti IT sono formati all'uso di Ethernet, il che lo rende attraente nelle aree che attualmente utilizzano protocolli proprietari.Quindi, invece di fare affidamento su un gruppo relativamente piccolo di persone che li conoscono, le organizzazioni possono attingere da un gruppo molto più ampio e attingere a decenni di sviluppo Ethernet."E così Ethernet diventa la base su cui è costruito il mondo dell'ingegneria", ha affermato Zimmerman.
Questo status prevede il continuo sviluppo della tecnologia e i suoi usi in espansione.
"Qualunque cosa riservi il futuro, l'Ethernet di Bob Metcalf sarà lì per collegare tutto insieme, anche se potrebbe essere in una forma che nemmeno Bob potrebbe riconoscere", ha detto Dorai."Chi lo sa?Il mio avatar, addestrato a dire quello che voglio, potrebbe viaggiare su Ethernet per apparire in una conferenza stampa per il 60° anniversario”.
Orario di pubblicazione: 14 novembre 2023
