Интернет будущего: насколько быстрым он должен быть?

Сейчас вам, возможно, не нужен более быстрый доступ к Сети, однако объемы информации в Интернете удваиваются каждый год. Возникает вопрос: способен ли «почтенный» Ethernet-стандарт в будущем обеспечить скорость, скажем, в один терабит в секунду?

В новом докладе профессиональной ассоциации инженеров-электронщиков IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers? IEEE) сообщается, что объем данных в Глобальной сети продолжает удваиваться каждый год, поэтому уже через три года многим пользователям потребуется терабитный канал, а в 2020 году нормой может стать соединение, скорость которого будет не ниже 10 терабит в секунду.

Предполагаемое увеличение объемов сетевого трафика развного назначения к 2020 году

Организация IEEE предлагает пересмотреть стандарт Ethernet и ввести его более «скоростную» версию. Модификация стандарта предполагает увеличение скорости передачи данных до некоторого значения в диапазоне от 400 гигабит в секунду до одного терабита. Кстати, терабитной скорости хватит для того, чтобы скопировать содержимое двух с половиной Blu-ray дисков за одну секунду.

Подключая к сети современный компьютер или ноутбук, мы вряд ли получим более 1 гигабита в секунду (зачастую скорость вообще ограничена 100 мегабитами). Однако не все ноутбуки имеют Ethernet-порт: его нет, к примеру, в MacBook Air, да и в спецификациях новых ультрабуков он также нередко отсутствует.

Кроме того, многие даже не знают, насколько быстрым является их Ethernet-соединение, поскольку «узким местом» в наши дни пока еще остаются Интернет-каналы, предоставляемые провайдерами – хотя 100-мегабитный или гигабитный доступ к локальной или домашней сети можно получить без особых проблем.

Впрочем, если рядовых пользователей в целом устраивают параметры их Интернет-каналов, компании «на другом конце» этих соединений – социальные сети, поисковики, телекоммуникационные и финансовые сервисы – все сильнее нуждаются в расширении своих сетевых возможностей. Ведь если крупнейшие веб-ресурсы будут не в состоянии добавлять новые опции и услуги, увеличивать свое экономическое присутствие в «онлайне», тогда либо замедлится развитие Интернета, либо серьезно возрастет стоимость его использования.

В исследовании пропускной способности Ethernet-технологий, подготовленном экспертами из IEEE, говорится, что «номинальная скорость передачи данных на ключевых сетевых направлениях увеличивается более чем в два раз каждые восемнадцать месяцев».

Поэтому инженеры решили сформировать новую группу, которой поручено найти выход из сложной ситуации.

«К 2015 году необходимо будет обеспечить пропускную способность в 10 раз больше по сравнению с 2010 годом, а к 2020 году – в 100 раз больше в сравнении с 2010 годом», - отмечает Джон Д’Амброзия (John D'Ambrosia), глава новой Группы по вопросам Высокоскоростного Ethernet-стандарта (Higher-Speed Ethernet Consensus group), которая и разрабатывает будущий стандарт.

Распределение показателей пропускной способности проводных соединений в 2011 и 2013 годах

График показывает уверенный рост доли 10-гигабитных соединений в инфраструктуре Интернет-провайдеров

Одна из задач, которые поставлены перед группой, заключается в том, чтобы выяснить какой пропускной способности каналов будет достаточно: 400 гигабит или 1 терабита.

В настоящее время компании, собирающие сетевое оборудование, склонны остановиться на уровне 400 мегабит, тогда как клиенты, это оборудование использующие, желают получить терабитные каналы, которые в 2.5 раза быстрее.

По словам Джона Д’Амброзии, сейчас важно установить, существует ли экономическая целесообразность для компаний, выпускающих сетевое оборудование, переходить на терабитные технологии.

«400-гигабитный Ethernet технически реализуем и экономически оправдан. А что касается терабитного Ethernet-стандарта, его просто многие с нетерпением ждут», - поясняет Джон Д’Амброзия. «Люди знают, что грядет информационное цунами. Это простая математика: терабит больше, чем 400 гигабит, поэтому мы хотим терабит. Это отлично, но нужно не забывать о технической доступности и экономической обоснованности».

Тем не менее, какой бы из этих подходов не победил, скорее всего, новый стандарт будет основан на объединении нескольких физических соединений в одно высокоскоростное виртуальное соединение. Это означает, что отдельные соединения не должны обязательно быть очень быстрыми.

Однако для такого объединения множества каналов имеются ограничения по стоимости, поскольку каждый из них состоит из определенных и не сказать чтобы очень дешевых компонентов. 

К примеру, для создания 400-гигабитного соединения понадобится 16 25-гигабитных каналов, а 40 таких каналов дадут искомый 1 терабит. Однако, если учесть, что для двустороннего обмена данными потребуется уже 80 каналов, по мнению Джона Д’Амброзии, получается «не очень здорово». Особенно в случае с медными кабелями, которые состоят из тяжелых и сравнительно толстых проводов.

С такой проблемой сталкиваются научные центры, в которых размещаются суперкомпьютеры. Некоторые из таких организаций, участвующих в проведении исследования IEEE, утверждают, что им пришлось внести изменения в конструкцию помещений из-за слишком большого веса медных кабелей. Джона Д’Амброзия убежден в том, что «кабель диаметром в 2 дюйма – это нонсенс».

Ethernet-порт в обычных компьютерах использует разъем RJ-45 и медные кабели для подключения. Однако для соединений, начиная от 100 мегабит, могут потребоваться оптоволоконные технологии – как альтернатива медных кабелям. Медь в целом обходится дешевле, однако дистанция передачи сигнала без потерь намного больше именно в случае с оптоволокном. Длина медного кабеля, применяющегося для 100-мегабитного соединения, не может превышать 5 метров, и для дальнейшего увеличения пропускной способности пришлось бы еще сильнее сократить этот показатель.

Новая группа должна достичь консенсуса по главному вопросу: насколько же быстрым должен быть Ethernet следующего поколения.

Терабитный Ethernet – замечательная идея, но «важно не то, что вы этого хотите, а сколько вы готовы за это платить», - добавляет Джон Д’Амброзия. По его прогнозам, определение приоритетов и ограничений будет предшествовать собственно проектированию нового интерфейса.

Однако, все признают, что к 2020 году все же придется ввести еще более быстрый стандарт, который обеспечит пропускную способность в 100 раз выше по сравнению с типичной на сегодня. «Подозреваю, что это будет очень динамичный проект», - подводит итог Джон Д’Амброзия.

По материалам CNET.