Обоснование необходимости 10-гигабитного Ethernet

Несколько факторов делают внедрение 10GbE привлекательным вариантом, включая совместимость, экономическую эффективность, низкое энергопотребление, качество связи и доступность оборудования. Каждый из этих факторов заслуживает тщательного рассмотрения.

 

 

При модернизации инфраструктуры протоколы 10GbE и TCP/IP разработаны для бесперебойного взаимодействия с каналами GbE, обеспечивая относительно простой и бесперебойный переход на 10GbE. Ожидается, что для организации таких каналов будут использоваться два типа разъемов 10GbE: медный 10GBase-T и SFP+ (Small Form-Factor Pluggable+). SFP+ поддерживает различные типы физических портов, например, медный 10GBASE Twinax и различные типы оптоволоконных соединений.

 

Обеспечивая взаимодействие компонентов 10GbE с устройствами GbE, поставщики коммутаторов могут обеспечить совместимость между GbE и 10GbE. Передача данных из каналов 10GbE в GbE может потребовать дополнительной буферизации на коммутаторе 10GbE для временного хранения данных при передаче на низкоскоростное устройство. Кроме того, может быть обеспечена поддержка ожидаемых кадров паузы стандарта Ethernet (IEEE 802.3x) и стандартов управления приоритетным потоком, входящих в расширенные стандарты Ethernet.

 

 

Со временем, по мере того как технология 10GbE станет общепринятой, ожидается, что один порт 10GbE станет более экономичным, чем несколько портов GbE и портов Fibre Channel. Для обеспечения приемлемой пропускной способности между хостами и массивами в современных системах хранения данных GbE обычно требуется несколько портов. В соответствии с передовыми отраслевыми практиками резервирования, для обеспечения отказоустойчивого пути между хостом и хранилищем используется не менее двух соединений. Приложению может потребоваться дополнительная пропускная способность — например, производительность приложений последовательной обработки данных, таких как хранилища данных, обычно ограничивается пропускной способностью. Другой передовой метод — изолировать трафик хранилища в сети SAN от клиент-серверного трафика в локальной сети (LAN), для чего требуется отдельный порт LAN. Также часто требуются выделенные порты управления. Всего два соединения 10GbE (для минимальной избыточности) в сочетании с расширенными стандартами Ethernet, такими как DCB, позволяют удовлетворить эти требования, сохраняя при этом описанные передовые практики.

 

 

С момента принятия стандарта 10GBase-T для медных витых пар в 2007 году предпринимаются усилия по снижению энергопотребления 10GBase-T с целью достижения уровня мощности на порт, эквивалентного текущему стандарту 1GBase-T. Адаптеры 10GBase-T первого поколения потребляют больше мощности, чем их оптические аналоги с короткой дистанцией. В настоящее время прототипы реализаций 10GBase-T второго поколения разрабатываются таким образом, чтобы снизить потребляемую мощность на порт до разумных значений.

 

10GbE SFP+, который сегодня является одним из первых вариантов внедрения для поставщиков сетевых решений и систем хранения данных, таких как Dell, Cisco, HP и т. д., имеет очень низкие требования к потребляемой мощности на порт, а медный кабель с прямым подключением SFP+ может обеспечить энергоэффективную и экономичную кабельную связь длиной 10 м между серверами, установленными в стойке, и коммутатором, установленным поверх стойки.

 

В соединениях SFP+ с прямым подключением модуль встроен в кабели (кабель SFP+). Это, наряду с сокращением количества отдельных подключений, необходимых для управления несколькими сетями, должно способствовать значительному снижению энергопотребления сети.

 

 

Ожидается, что стандарт Data Center Bridging (DCB) будет охватывать несколько стандартов IEEE 802.1 для обеспечения качества связи при развёртываниях 10GbE и iSCSI. Приоритетное управление потоком (802.1Qbb), механизм управления потоком на уровне канала, предназначен для обеспечения нулевых потерь при перегрузке в сетях DCB. Другой стандарт, 802.1Qau, предназначен для сквозного управления перегрузкой.

 

 

Сегодня доступно оборудование для комбинирования GbE и 10GbE. Например, модули blade-коммутаторов ввода-вывода Dell PowerConnect M8024 позволяют настраивать порты для работы на скоростях GbE или 10GbE и предоставляют несколько вариантов физических подключений; оптические модули SFP+ используются в каналах Ethernet GbE и 10GbE, например, оптический трансивер Finisar FTLX8571D3BCV 1G/10G Dual-Rate SFP+ по многомодовому оптоволокну и оптический трансивер FTLX1471D3BCV 1G/10G Dual-Rate SFP+ по одномодовому оптоволокну с длиной канала до 10 км. При использовании совместно с внешним коммутатором 10GbE, таким как запланированный коммутатор PowerConnect 8024F SFP+, и устаревшими коммутаторами GbE, такими как серия PowerConnect 6200, это оборудование, как ожидается, предложит несколько вариантов настройки решений по хранению данных iSCSI, которые используют смешанные скорости Ethernet.