Ethernet tốc độ 10 Gbit/s: Cần hay không? doc

Ethernet tốc độ 10 Gbit/s: Cần hay không? Đã nhiều năm qua, người ta vẫn viện dẫn nhu cầu truyền dữ liệu vô tận của người dùng như là một nhân tố thúc đẩy chính cho các mạng liên tục được mở rộng của chúng ta. Mỗi lần tốc độ Ethernet vừa được tăng thêm một bậc (gấp 10 lần) thì người dùng lại nhanh chóng tiêu thụ hết ngay lượng băng thông mới này. Với việc các card giao diện mạng (NIC) Ethernet 1 Gbit/s đang trở thành tiêu chuẩn trên các máy tính để bàn và máy trạm, các nhà cung cấp chip sẽ một lần nữa lại chuẩn bị đưa tốc độ Ethernet lên một mức mới, đạt tốc độ 10 Gbit/s. Một số chuẩn mới đang được phát triển hứa hẹn sẽ làm cho Ethernet 10 Gbit/s (10 GE) trở thành một xu hướng chủ đạo. Mặc dù Ethernet không cung cấp các chức năng hạng nhất mà các giao dịch tốc độ cao thường đòi hỏi nhưng hy vọng là Ethernet sẽ thúc đẩy lợi ích kinh tế theo quy mô vốn luôn phù hợp với Ethernet vì sự sử dụng rộng rãi của nó trong nhiều ứng dụng đa dạng, làm cho 10 GE trở nên hiệu quả hơn về mặt chi phí so với các kết nối khác như kênh sợi quang (Fibre Channel). Một lý do tiết kiệm chi phí khác là việc sử dụng Ethernet sẽ làm giảm các chi phí thiết kế, cài đặt và bảo trì đi cùng với việc phải quản lý nhiều công nghệ mạng. Tháng 2 vừa qua, Viện Kỹ sư Điện và Điện tử (IEEE) đã bổ sung vào chuẩn giao diện cáp sợi quang 10 GE 802.3ae với IEEE 802.3ak hay 10Gbase-CX4, chuẩn cho cáp đồng. Chuẩn cáp sợi 802.3ae có xu hướng đắt hơn bởi vì nó yêu cầu cáp sợi chế độ đơn (single mode), các đầu nối chuyên dụng và chỉnh hướng tia la de thủ công trong quá trình cài đặt. Tổ chức này vừa mới bắt đầu công trình nghiên cứu chuẩn 802.3aq cho một phiên bản đa chế độ (multimode) của cáp sợi quang 10 GE được thiết kế để hoạt động ở các khoảng cách xa hơn 200m. Chuẩn này sẽ có thể tận dụng cáp sợi ở các trung tâm dữ liệu, tránh được việc phải lắp đặt cáp sợi đơn chế độ. Cáp đồng là một phương tiện truyền dẫn rẻ hơn và vì vậy được ưa chuộng hơn cáp sợi. Tuy nhiên, chuẩn 10GBase-CX4 hoạt động ở các khoảng cách từ 10 đến 20 mét, tùy thuộc vào việc bạn đang nói chuyện với ai và điều này giới hạn số lượng các ứng dụng có thể tận dụng được nó. Chuẩn 10Gbase-T sẽ quy định cách 10 GE hoạt động trên cáp đồng. Hai phiên bản tiềm năng của 10GBase-T nhắm vào cự ly 100 mét trên cáp Cat 7 và 50 mét trên cáp Cat 6. Hiện có những bất đồng xung quanh việc liệu cáp Cat 5 có thể hoạt động một cách tin cậy, truyền tín hiệu tới tốc độ 10 Gbit/s trên những cự ly hữu ích. Đối với các công ty sử dụng Cat 5 thay cho Cat 6 hay 7, 10 GE thậm chí có thể không phải là một lựa chọn. Vì IEEE dự định sẽ hoàn thành chuẩn này vào năm 2006 nên chúng ta sẽ còn phải chờ xem. Công nghệ đứng đằng sau 10 GE là trung tâm của các ứng dụng lõi mạng, hình thành nên xương sống của các mạng. Để đạt được lưu lượng cao vốn được cho là sẽ làm giảm chi phí của 10 GE, nhiều nhà cung cấp đã lường trước được việc triển khai 10 GE trong các mạng doanh nghiệp khi 1 GE được triển khai ở các máy tính để bàn, trong các mạng người dùng khi cáp sợi vượt tầm kiểm soát và trong các trung tâm dữ liệu và các mạng lưu trữ khi việc sử dụng dữ liệu tiếp tục không bị ngăn cản. Bài học từ lịch sử 10 GE hứa hẹn là sẽ thay đổi diện mạo của mạng nhanh đến mức có thể so sánh với việc các đĩa CD đã thay đổi cách thức bạn nghe nhạc. Tuy nhiên, lần này có khác. Trước đây, luôn luôn có một định dạng dữ liệu khác, lớn hơn so với những định dạng dữ liệu thường được sử dụng. Định dạng dữ liệu này đã làm cho lượng băng thông có sẵn trở nên quá tải. Để hiểu rõ hơn về việc này, bạn hãy xem xét đến cardinality của dữ liệu. “Cardinality” là số lượng phần tử trong một tập hợp toán học cho trước (lực lượng của tập hợp). Khi các modem chạy ở tốc độ 300 baud, bạn sẽ không thể gửi những tập hợp dữ liệu lớn, chẳng hạn như các bức ảnh, bởi vì dữ liệu thoại và văn bản đã chiếm tất cả lượng băng thông sẵn có. Khi tốc độ kết nối tăng lên thì cardinality của dữ liệu mà người dùng có thể gửi cũng tăng theo. Các bức ảnh và tập tin thuyết trình trong PowerPoint trở thành các loại dữ liệu mà bạn có thể truyền qua mạng nhưng các tập tin âm thanh chạy suốt (streaming-audio) trở thành tập dữ liệu làm cho mạng bị nghẽn. Với DSL, âm thanh trở thành loại dữ liệu mà bạn hoàn toàn có thể tải xuống. Việc tải xuống các tập tin video có thể thực hiện được tại tốc độ 1 Mbit/s, mặc dù việc tải xuống mất nhiều thời gian hơn là xem hoặc sử dụng trực tiếp, và việc tải xuống này càng dễ thực hiện hơn nữa ở tốc độ 100 Mbit/s. Với 1 GE, các tập tin video chất lượng cao trở thành loại dữ liệu dễ dàng tải xuống. Chúng ta hãy cùng xem xét trường hợp FTTH (cáp sợi kết nối tới gia đình). Passave, một công ty sản xuất chip PON (nối mạng quang thụ động) đã tuyên bố rằng họ đã bán được 500.000 cổng FTTH dựa trên chuẩn EPON (Ethernet-PON) IEEE 802.3ah. Các kết nối 1 GE hiện đang được triển khai tại Nhật Bản tới mỗi hộ gia đình với chi phí ít hơn hai lần chi phí của DSL. Lượng băng thông đó lớn hơn 1000 lần lượng băng thông giành cho hầu hết người sử dụng với chi phí ít hơn hai lần chi phí họ đang phải bỏ ra. OTL (thiết bị đầu cuối đường truyền quang) phân tách các kết nối đến sử dụng các bộ tách thụ động. Ngày nay, mỗi OTL phục vụ 16 hộ gia đình, nhưng Passave cho biết các bộ tách của họ có thể xử lý tới 128 phép phân tách nếu bạn tăng cường cho chúng FEC (sửa lỗi tiến). PON tương đương với một DSLAM (bộ dồn kênh truy nhập đường dây thuê bao số) trong một tổng đài điện thoại có thể chuyển dữ liệu tới một số lượng hộ gia đình lên tới 5000 hộ. . Ethernet tốc độ 10 Gbit/s: Cần hay không? Đã nhiều năm qua, người ta vẫn viện dẫn nhu cầu truyền. đạt tốc độ 10 Gbit/s. Một số chuẩn mới đang được phát triển hứa hẹn sẽ làm cho Ethernet 10 Gbit/s (10 GE) trở thành một xu hướng chủ đạo. Mặc dù Ethernet