Ethernet fyller 50 år, men dess resa har bara börjat

Du skulle vara hårt pressad för att hitta en annan teknik som har varit lika användbar, framgångsrik och i slutändan inflytelserik som Ethernet, och när den firar 50 -årsjubileum den här veckan är det uppenbart att Ethernets resa är långt ifrån slut.

Sedan uppfinningen av Bob Metcalf och David Boggs redan 1973 har Ethernet kontinuerligt utvidgats och anpassats till att bli go-to-Layer 2-protokollet i datornätverk över branscher.

”För mig är den mest intressanta aspekten av Ethernet dess universalitet, vilket innebär att det har använts bokstavligen överallt inklusive under haven och i yttre rymden. Ethernet-användningsfall expanderar fortfarande med nya fysiska lager-till exempel höghastighets Ethernet för kameror i fordon, "sa Andreas Bechtolsheim, medstifter av Sun Microsystems och Arista Networks, nu ordförande och chef för utvecklingschef för Arista.

"Det mest påverkande området för Ethernet vid denna tidpunkt är inuti stora molndatacentra som har visat hög tillväxt inklusive sammankoppling av AI/ML -kluster som snabbt växer upp," sade Bechtolsheim.

Ethernet har breda applikationer.

Flexibilitet och anpassningsförmåga är viktiga egenskaper hos tekniken, som han sa: ”Har blivit standardsvaret för alla kommunikationsnätverk, oavsett om det är anslutande enheter eller datorer, vilket innebär att det i nästan alla fall inte finns något behov av att uppfinna ännu ett nätverk. ”

När Covid träffade var Ethernet en viktig del av hur företag svarade, sa Mikael Holmberg, utmärkt systemingenjör med extrema nätverk. "När man tittar tillbaka på den plötsliga övergången till avlägsna arbete under det globala covidutbrottet, är en av Ethernets mest transformativa applikationer utan tvekan dess roll för att underlätta en distribuerad arbetskraft," sade han.

Den skiftet satte tryck för mer bandbredd på leverantörer av kommunikationstjänster. "Denna efterfrågan drevs av företagsanställda som arbetade på distans, studenter som övergick till online -utbildning och till och med ökade onlinespel på grund av sociala distansmandat," sade Holmberg. "I huvudsak, tack vare Ethernet som den grundläggande tekniken som används för Internet, gjorde det möjligt för individer att utföra en mängd olika uppgifter effektivt från deras egna hem."

[Registrera dig nu för årets sista framtidsevenemang! Exklusiv Workshop för professionell utveckling tillgänglig. Futureit New York, 8 november]

Sådan utbreddutvecklingOch Ethernets enorma ekosystem har lett tillunika applikationer-Från användning på den internationella rymdstationen, den senaste i F-35 jaktflygplan och Abrams-tankar till oceanisk forskning.

Ethernet har använts i rymdutforskning i mer än 20 år, inklusive med rymdstationen, satelliterna och Mars -uppdragen, säger Peter Jones, ordförande för Ethernet Alliance, och en framstående ingenjör med Cisco. ”Ethernet underlättar sömlös anslutning mellan uppdragskritiska delsystem, som sensorer, kameror, kontroller och telemetri i fordon och enheter, såsom satelliter och sonder. Det är också en viktig del av mark-till-rymd- och rymd-till-mark kommunikation. ”

Som ett mer kapabelt ersättning för Legacy Controller Area Network (CAN) och Local Interconnect Network (LIN) -protokoll har Ethernet blivit ryggraden i nätverk i fordon, sade Jones, inklusive bilar och drönare. "Obemannade flygfordon (UAV) och obemannade undervattensfordon (UUV) som möjliggör miljöövervakning av atmosfäriska förhållanden, tidvatten och temperaturer och nästa generations autonoma övervakning och säkerhetssystem förlitar sig alla på Ethernet," sade Jones.

Ethernet växte till att ersätta lagringsprotokoll, och idag är grunden för högpresterande dator som i grunden tillGränssuperdatorMed HPE Slingshot - för närvarande rankad nummer ett bland världens snabbaste superdatorer. Nästan alla "specialiserade bussar" av datakommunikation, i alla branscher, ersätts av Ethernet, säger Mark Pearson, HPE Aruba Networking Switching Chief Technologist och HPE Fellow.

”Ethernet gjorde saker enkla. Enkla kontakter, enkla att få det att fungera på befintliga tvinnade parkablar, enkla ramtyper som var enkla att felsöka, enkla att kapsla trafiken på den medium, enkla åtkomstkontrollmekanismen, ”sa Pearson.

Detta är tur att göra varje produktkategori med Ethernet snabbare, billigare, lättare att felsöka, sa Pearson, inklusive:

Inbäddade NICS i moderkort

Ethernet -switchar av alla storlekar, snabba smakkombinationer

Gigabit Ethernet NIC -kort som pionjärer Jumbo -ramar

Ethernet NIC och Switch Optimization för alla typer av användningsfall

Funktioner som EtherChannel-Channel Bonding uppsättningar av portar i en Stat-Mux-konfiguration

Ethernet -utveckling pressar på.

Dess framtida värde återspeglas också i mängden högnivåresurser som ägnas åt att fortsätta det tekniska arbetet för att förbättra Ethernets funktioner, säger John D'Ambrosia, ordförande, IEEE P802.3DJ Task Force, som utvecklar nästa generation Ethernet Electrical och optisk signalering.

"Det är bara fascinerande för mig att titta på utvecklingen och hur Ethernet förenar branschen för att lösa problem - och detta samarbete har pågått mycket lång tid och kommer bara att bli starkare när tiden går," sa D'Ambrosia, .

Medan den ständigt ökande topphastigheten för Ethernet tar mycket uppmärksamhet, finns det lika mycket ansträngning att utveckla och förbättra långsammare hastighet 2,5 Gbps, 5 Gbps och 25 Gbps Ethernet, vilket har lett till utveckling av en ganska stor marknad för att säga minst.

Enligt Sameh Boujelbene, vice president, datacenter och campus Ethernet Switch marknadsundersökning förDell'oro -grupp, nio miljarder Ethernet Switch -portar har skickats under de senaste två decennierna, för ett totalt marknadsvärde på över 450 miljarder dollar. "Ethernet har spelat en viktig roll för att underlätta anslutning och ansluta saker och enheter över ett brett spektrum av branscher, men, ännu viktigare, att ansluta människor över hela världen," sade Boujelbene.

IEEE listar framtida utvidgningar på desswebbsajtDet inkluderar: kort räckvidd, optiska sammankopplingar baserade på 100 Gbps våglängder; Precision Time Protocol (PTP) tidsstämningsförklaringar; Automotive Optical Multigig; Nästa steg i ekosystemet med en parpar; 100 Gbps över tät våglängdsdelningsmultiplexering (DWDM) -system; 400 Gbps över DWDM -system; ett studiegruppförslag för fordon 10g+ koppar; och 200 Gbps, 400 Gbps, 800 Gbps och 1,6 Tbps Ethernet.

”Ethernet-portföljen fortsätter att expandera, omfattar högre hastigheter och spelförändrande framsteg somPower Over Ethernet(PoE), Ethernet (Single Ethernet (SPE), Time-Sensitive Networking (TSN) och mer, ”sa Boujelbene. (SPE definierar ett sätt att hantera Ethernet -överföring via ett enda par koppartrådar. TSN är ett vanligt sätt att tillhandahålla deterministisk och garanterad leverans av data över ett nätverk.)

Evolving Technologies förlitar sig på Ethernet

Som molntjänster, inklusive Virtual Reality (VR), är framsteg, att hantera latens blir av största vikt, sade Holmberg. "Att ta itu med denna fråga kommer sannolikt att innebära användning av Ethernet i kombination med Precision Time -protokollet, vilket gör att Ethernet kan utvecklas till en anslutningsteknik med definierade latensmål," sade han.

Stöd för storskaliga distribuerade system där synkroniserade operationer är väsentliga kräver timingprecision i storleksordningen hundratals nanosekunder. "Ett utmärkt exempel på detta ses inom telekommunikationssektorn, särskilt inom ramen för 5G -nätverk och så småningom 6G -nätverk," sade Holmberg.

Ethernet -nätverk som erbjuder fördefinierad latens kan också gynna Enterprise LAN, särskilt för att hantera kraven för teknik som AI, sade han, men också för att synkronisera GPU: er över datacentra. "I huvudsak verkar Etherns framtid sammankopplad med nya tekniska paradigmer och forma hur de fungerar och utvecklas," sade Holmberg.

Att ställa in infrastrukturen för AI -datoranvändning och applikationsutveckling kommer också att vara ett viktigt område för Ethernet -expansion, sade D'Ambrosia. AI kräver många servrar som kräver låg latensanslutningar, ”Så, den höga täthets-samtrafiken blir en stor sak. Och eftersom du försöker göra saker snabbare än latensen blir ett problem eftersom du måste lösa dessa problem och använda felkorrigering för att få ytterligare kanalprestanda. Det finns många problem där. ”

Nya tjänster som drivs av AI - som generativa konstverk - kommer att kräva enorma infrastrukturinvesteringar som använder Ethernet som ett grundläggande kommunikationslager, säger Jones.

AI och molnberäkning är möjliggörarna för den fortsatta tillväxten av de tjänster som förväntas från enheter och nätverket, tilllade Jones. "Dessa nya verktyg kommer att fortsätta att driva utvecklingen av teknikförbrukning in och ut ur arbetsmiljön," sade Jones.

Till och med utvidgningen av trådlösa nätverk kommer att kräva mer användning av Ethernet. ”För det första kan du inte ha trådlös utan trådbundet. Alla trådlösa åtkomstpunkter kräver en trådbunden infrastruktur, säger Greg Dorai, senior vice president, Cisco Networking. "Och de massiva skala datacenter som driver molnet, AI och andra tekniker i framtiden är alla anslutna av ledningar och fiber, alla går tillbaka till Ethernet-switchar."

Behovet av att minska Ethernet Power Draw driver också sin utveckling.

Till exempel skulle energieffektivt Ethernet, som driver ner länkar när det inte finns mycket trafik, skulle vara användbart när minimering av strömförbrukning är avgörande, säger George Zimmerman: ordförande, IEEE P802.3dg 100MB/s långgrävande enstaka par Ethernetet Arbetsgrupp. Det inkluderar i bilar, där nätverkstrafik är asymmetrisk eller intermittent. ”Energieffektivitet är en stor sak inom alla områden i Ethernet. Det styr komplexiteten i många av de saker vi gör, ”sade han. Det inkluderar alltmer industriella kontrollsystem och annan operativ teknik, "Vi har dock en lång väg att gå innan det matchar Ethernets allestädes när det."

På grund av dess allestädes närhet utbildas ett stort antal IT -proffs i att använda Ethernet, vilket gör det attraktivt i områden som för närvarande använder proprietära protokoll. Så snarare än att förlita sig på en relativt liten pool av människor som är bekanta med dem, kan organisationer dra från en mycket större pool och utnyttja årtionden av Ethernet -utvecklingen. "Och så blir Ethernet denna grund som ingenjörsvärlden är byggd på," sade Zimmerman.

Att statusprojekt fortsatte utvecklingen av tekniken och dess expanderande användningsområden.

"Oavsett vad framtiden håller, kommer Bob Metcalfs Ethernet att vara där som kopplar samman allt, även om det kan vara i en form som även Bob inte skulle känna igen," sa Dorai. ”Vem vet? Min avatar, utbildad för att säga vad jag vill att det ska, kan resa över Ethernet för att dyka upp på en presskonferens för 60-årsjubileum. ”


Inläggstid: november-14-2023