Du skulle vara hårt pressad att hitta en annan teknik som har varit lika användbar, framgångsrik och i slutändan inflytelserik som Ethernet, och eftersom det firar sitt 50-årsjubileum den här veckan är det tydligt att Ethernets resa är långt ifrån över.
Sedan dess uppfinning av Bob Metcalf och David Boggs tillbaka 1973, har Ethernet kontinuerligt utökats och anpassats för att bli det överordnade Layer 2-protokollet i datornätverk över branscher.
"För mig är den mest intressanta aspekten av Ethernet dess universalitet, vilket betyder att det har distribuerats bokstavligen överallt, inklusive under haven och i yttre rymden.Användningsfall för Ethernet expanderar fortfarande med nya fysiska lager – till exempel höghastighets-Ethernet för kameror i fordon”, säger Andreas Bechtolsheim, medgrundare av Sun Microsystems och Arista Networks, nu ordförande och utvecklingschef för Arista.
"Det mest påverkande området för Ethernet vid denna tidpunkt är inuti stora molndatacenter som har visat hög tillväxt inklusive sammankopplade AI/ML-kluster som ökar snabbt," sa Bechtolsheim.
Ethernet har breda tillämpningar.
Flexibilitet och anpassningsförmåga är viktiga egenskaper hos tekniken, som han sa, "har blivit standardsvaret för alla kommunikationsnätverk, oavsett om det är att ansluta enheter eller datorer, vilket innebär att det i nästan alla fall inte finns något behov av att uppfinna ännu ett nätverk. ”
När covid drabbade var Ethernet en viktig del av hur företag reagerade, sa Mikael Holmberg, framstående systemingenjör på Extreme Networks."När man ser tillbaka på den plötsliga övergången till distansarbete under det globala covid-utbrottet, är en av Ethernets mest transformativa applikationer utan tvekan dess roll i att underlätta en distribuerad arbetsstyrka", sa han.
Den förändringen satte press för mer bandbredd på leverantörer av kommunikationstjänster."Denna efterfrågan drevs av företagsanställda som arbetar på distans, studenter som går över till onlineutbildning och till och med ökat onlinespel på grund av mandat för social distansering," sa Holmberg."I huvudsak, tack vare att Ethernet är den grundläggande tekniken som används för internet, gjorde det det möjligt för individer att utföra en mängd olika uppgifter effektivt från bekvämligheten av sina egna hem."
Så utbreddutvecklingoch Ethernets enorma ekosystem har lett tillunika applikationer— från användning på den internationella rymdstationen, det senaste inom F-35-stridsflygplan och Abrams-stridsvagnar till havsforskning.
Ethernet har använts i rymdutforskning i mer än 20 år, inklusive med rymdstationen, satelliter och Mars-uppdrag, säger Peter Jones, ordförande för Ethernet Alliance, och en framstående ingenjör på Cisco."Ethernet underlättar sömlös anslutning mellan verksamhetskritiska delsystem, som sensorer, kameror, kontroller och telemetri inuti fordon och enheter, som satelliter och sonder.Det är också en viktig del av jord-till-rymden och rymd-till-jord-kommunikation."
Som en mer kapabel ersättning för äldre Controller Area Network (CAN) och Local Interconnect Network (LIN) protokoll, har Ethernet blivit ryggraden i fordonsnätverk, sa 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 övervaknings- och säkerhetssystem är alla beroende av Ethernet," sa Jones.
Ethernet växte för att ersätta lagringsprotokoll, och är idag grunden för högpresterande beräkningar, såsom i grunden förFrontier superdatormed HPE Slingshot – för närvarande rankad etta bland världens snabbaste superdatorer.Nästan alla "specialiserade bussar" för datakommunikation, inom alla branscher, ersätts av Ethernet, säger Mark Pearson, HPE Aruba Networking växlingschef och HPE Fellow.
"Ethernet gjorde saker enkelt.Enkla kontakter, enkla att få det att fungera på befintliga tvinnade kablar, enkla ramtyper som var lätta att felsöka, enkla att kapsla in trafik på den medium, enkla åtkomstkontrollmekanismen, säger Pearson.
Detta har gjort varje produktkategori med Ethernet snabbare, billigare, lättare att felsöka, sa Pearson, inklusive:
Inbyggda nätverkskort i moderkort
Ethernet-switchar av alla storlekar, kombo med hastighetssmak
Gigabit Ethernet NIC-kort som banade väg för jumboramar
Ethernet NIC och Switch-optimeringar för alla typer av användningsfall
Funktioner som EtherChannel – kanalbindande uppsättningar av portar i en stat-mux-konfiguration
Ethernet-utvecklingen pressar på.
Dess framtida värde återspeglas också i mängden resurser på hög nivå 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 generations Ethernet-elektriska och optisk signalering.
"Det är bara fascinerande för mig att se utvecklingen och hur Ethernet sammanför branschen för att lösa problem - och det här samarbetet har pågått väldigt länge och kommer bara att bli starkare med tiden," sa D'Ambrosia. .
Medan den ständigt ökande topphastigheten för Ethernet väcker stor uppmärksamhet, finns det lika mycket ansträngningar att utveckla och förbättra långsammare hastigheter 2,5 Gbps, 5 Gbps och 25 Gbps Ethernet, vilket har lett till utvecklingen av en ganska stor marknad, för att säga minst.
Enligt Sameh Boujelbene, vice VD, datacenter och campus Ethernet-switch marknadsundersökning för Dell'Oro Group, har nio miljarder Ethernet-switchportar levererats under de senaste två decennierna, till ett totalt marknadsvärde på långt över 450 miljarder dollar."Ethernet har spelat en avgörande roll för att underlätta anslutning och ansluta saker och enheter inom ett brett spektrum av industrier, men, ännu viktigare, för att koppla samman människor över hela världen," sa Boujelbene.
IEEE listar framtida expansioner på sinhemsidasom inkluderar: kort räckvidd, optiska sammankopplingar baserade på 100 Gbps våglängder;Precision Time Protocol (PTP) Tidsstämpling förtydliganden;Optisk Multigig för fordon;Nästa steg i Single-Pair-ekosystemet;100 Gbps över DWDM-system (Dense Wavelength Division Multiplexing);400 Gbps över DWDM-system;ett studiegruppsförslag för Automotive 10G+ Copper;och 200 Gbps, 400 Gbps, 800 Gbps och 1,6 Tbps Ethernet.
"Ethernet-portföljen fortsätter att expandera och omfattar högre hastigheter och spelförändrande framsteg som t.exStröm över Ethernet(PoE), Single Pair Ethernet (SPE), Time-Sensitive Networking (TSN) och mer, säger Boujelbene.(SPE definierar ett sätt att hantera Ethernet-överföring via ett enda par koppartrådar. TSN är ett standardsätt för att tillhandahålla deterministisk och garanterad leverans av data över ett nätverk.)
Utveckling av teknologier är beroende av Ethernet
Eftersom molntjänster, inklusive virtuell verklighet (VR), framsteg, blir hantering av latens av största vikt, sa Holmberg."Att åtgärda det här problemet kommer sannolikt att involvera användningen av Ethernet i kombination med Precision Time Protocol, vilket gör det möjligt för Ethernet att utvecklas till en anslutningsteknik med definierade latensmål", sa 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 området 5G-nätverk och så småningom 6G-nätverk," sa Holmberg.
Ethernet-nätverk som erbjuder fördefinierad latens kan också gynna företags-LAN, särskilt för att möta kraven på teknologier som AI, sa han, men också för att synkronisera GPU:er över datacenter."I huvudsak verkar framtiden för Ethernet sammanflätad med framväxande tekniska paradigm, som formar hur de fungerar och utvecklas," sa Holmberg.
Att sätta upp infrastrukturen för AI-datorer och applikationsutveckling kommer också att vara ett nyckelområde för Ethernet-expansion, sa D'Ambrosia.AI kräver många servrar som kräver anslutningar med låg latens, "Så, högdensitetssammankopplingen 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, sa Jones.
AI och cloud computing är möjliggörarna för den fortsatta tillväxten av de tjänster som förväntas från enheter och nätverk, tillade Jones."Dessa nya verktyg kommer att fortsätta att driva utvecklingen av teknikkonsumtion in och ut ur arbetsmiljön," sa Jones.
Även utbyggnaden av trådlösa nätverk kommer att kräva mer användning av Ethernet."För det första kan du inte ha trådlöst utan kabel.Alla trådlösa åtkomstpunkter kräver en trådbunden infrastruktur”, säger Greg Dorai, senior vice president, Cisco Networking."Och de massiva datacentren som driver framtidens moln, AI och andra teknologier är alla sammankopplade med kablar och fiber, allt går tillbaka till Ethernet-switchar."
Behovet av att minska Ethernet-strömförbrukningen driver också utvecklingen.
Till exempel skulle energieffektivt Ethernet, som stänger av länkar när det inte finns mycket trafik, vara användbart när det är viktigt att minimera strömförbrukningen, sa George Zimmerman: Ordförande, IEEE P802.3dg 100Mb/s Long-Reach Single Pair Ethernet Task Force.Det inkluderar i bilar, där nätverkstrafiken är asymmetrisk eller intermittent."Energieffektivitet är en stor sak inom alla områden av Ethernet.Det styr komplexiteten i många av de saker vi gör, säger han.Det inkluderar i allt högre grad industriella styrsystem och annan operativ teknik, "men vi har en lång väg kvar att gå innan det matchar Ethernets allestädes närvarande inom IT."
På grund av dess spridning är ett stort antal IT-proffs utbildade 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 decennierna av Ethernet-utveckling."Och så Ethernet blir den här grunden som ingenjörsvärlden bygger på," sa Zimmerman.
Denna status projekterar fortsatt utveckling av tekniken och dess växande användningsområden.
"Oavsett vad framtiden har att erbjuda kommer Bob Metcalfs Ethernet att finnas där och koppla ihop allt, även om det kan vara i en form som även Bob inte skulle känna igen," sa Dorai."Vem vet?Min avatar, tränad att säga vad jag vill att den ska, kanske reser över Ethernet för att dyka upp på en presskonferens för 60-årsjubileet."
Posttid: 2023-nov-14
