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以太网的未来空间有多大?

发布时间:2017-01-06 , 发布人:华恒智信分析员

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对于广大网民而言,以太网是一个既熟悉又陌生的东西。熟悉是因为你几乎每天都会用到它,陌生则由于你不一定了解它,或者你认为它跟你之间的距离很远。
实际情况呢?以太网已经成为今天的主流连接方式,国际电信联盟(ITU)的最新统计数据显示,到2016年年底,全球网民数量将超过35亿,其中中国网民数量超过7亿。这其中绝大多数都或直接、或间接使用以太网的方式连接。
事实上,以太网不仅是在办公室、家庭用于个人终端连网,在数据中心更是如此。这里举一个例子,在高性能计算领域,常听到Infiniband这种方式,甚至给人一种感觉,Infiniband是高性能计算领域的主流连接方式。是这样吗?看一组数据。
一项针对以太网在高性能计算应用情况的调查显示,在应用高性能计算最广泛的工业制造领域,以太网(右图蓝色和橙色的曲线)才是主流连接方式,Infiniband所占的比例并不大。
以太网的应用广度、深度略见一斑,这就是以太网如今的市场地位。总结而言,经过30多年的发展,以太网几乎拿下了所有的网络连接环境,能够成熟地处理文件、信息、语音、流媒体和其他绝大多数常见的数据类型。
如果找一个与以太网发展路径类似的,x86架构服务器算一个,x86走到今天主要凭借的是标准化,以太网靠的则是简单化。
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以太网的市场规模仍然在快速增长,因为联接正变得越来越普遍,从客户端来说,人联网、车联网、物联网,这背后提供服务的数据中心越来越多、规模越来越大。
看前者,2000年只有7亿用户联网,2015年这一数字为65亿,与此同时还有超过80亿“物”连入了网络,到2025年呢?用户数75亿,“物”可能会达到上千亿,这是数量的变化。其次,通信的方式从一对一到多对多,用户体验从通用应用到私人或社交应用。
看后者,Dell'OroGroup的预测分析显示,未来几年以太网的增长主要是在云服务商,其中排在前七位的云服务商大概占据一半的增量。
也正是因为这样的变化,推动着以太网迅速向第三个发展阶段迈进,业界称其为灵活以太网。最显著的特征,未来以太网要更低时延、更高吞吐量、更低成本、能够满足多种混合流量的需求,同时保证安全性和可靠性。
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如同当下这个时代一样,最大的变化就是快。今天还是主流的东西,明天可能会被淘汰,这一点在以太网身上体现的也尤为明显。回顾以太网发展的三个阶段:
原生以太网。1980年诞生,基于IEEE 802.1/3开放标准,支持多厂家的互联互通,广泛应用于园区、企业以及数据中心互联,后随着技术的逐渐成熟和完善,进一步延伸到HPC、存储和垂直应用领域,衍生出业界最广泛、强大的生态系统。
电信以太网。2000年开始一直沿用至今,面向运营商网络,广泛应用于电信级城域网、3G/4G移动承载网、专线接入等,具备QoS/QoE保障、OAM、保护倒换和高性能时钟等电信级功能,使运营商可以基于以太网技术构建低成本、高可靠的网络,并降低运行维护成本。
灵活以太网。2015年开始起步,面向云服务、5G网络分片、VR/AR及UHD视频等时延敏感业务需求,通过接口技术创新实现向高速大容量端口400GE、1TE等的演进,利用通道化实现子速率承载、硬管道及流量隔离、时延敏感网络技术,帮助用户进一步构建智能端到端低时延链路,实现可保障的低时延、高QoS服务的IP网络。
前两个阶段一个20年,一个15年,看第三个阶段几乎日新月异。再看一组数据,以太网诞生的前30年,只产生了从10M~100GE六种速率。然而仅仅2016年一年,业界就引入了三种以太网速率,2.5GE、5GE和25GE,与此同时进展中的还有三种速率,50GE、200GE和400GE。
这就是当下这个时代,每个领域都如此,要想保持领先不易。
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每一代以太网都会有大量新技术引入,最新一代灵活以太网有几个关键词,一是新的以太网接口,二是分片技术,三是PAM4技术。
新的应用场景催生了新型以太网接口,从之前的标准接口,现在衍生出了车载以太网接口、工业以太网接口,以及PODL(以太网供电)。每个接口都有自己的规范,以太网联盟会专门成立工作组,比如PODL这部分就归以太网联盟董事会主席John D’Ambrosia领导的工作组负责,看得出这不是一份轻松的工作。John D’Ambrosia接受采访时还笑谈,他常常感到睡眠不足。
分片技术,通俗的解释就是切割,原来一块面包只能分给一个人,现在可以按照需求进行切分。比如100GE的带宽可以切成25GE、50GE、75GE,很显然,更灵活,由于是基于物理层的分割,安全性、可靠性也更有保障。
PAM4技术可以理解为与分片技术相反,比如4条25GE的带宽通道,结合PAM4技术可以整合成100GE,成本效益可想而知,要知道100GE和25GE的成本相差可不止四倍。如今,它已经广泛应用于获得以太网新速率的各种技术中。
还有很多,不再一一列举,所有技术都为了更灵活、更低成本,为了以太网更好的发展。
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丝毫不用怀疑以太网的未来,因为它是顺应潮流的。
回顾过去十年,以太网有很多里程碑,放眼未来十年,只能比这个更多。依托广泛的生态,以太网正在快速迎接下一个时代,灵活以太网将成为未来网络发展的关键方向。
John D’Ambrosia表示,接下来有几个比较重要的工作,一是基于PAM4技术,以太网产业会增加新的标准、速率等,如50/200/400GE的40/80km规格,从而更好地满足用户低成本、高带宽的需求;二是继续推动广泛的互联互通以及产业发展。
这不容易,需要大家一起来解决。就像交响乐不可能由一个人来完成,需要所有乐队成员齐心合力一样,以太网的未来需要每个成员的参与、付出。
这其中,包括华为、思科、英特尔、博科、戴尔等都是以太网联盟的积极参与者、贡献者。华为表现尤其突出,据John D’Ambrosia(他的另一个身份是华为公司以太网领域首席架构师)介绍,华为有一个全球数一数二的团队在做这个事情,除了以太网联盟,还加入了很多产业组织。同时他也呼吁更多企业加入,推动以太网的发展。
作者:于泽
来源:网络