Sería difícil encontrar otra tecnología que haya sido tan útil, exitosa y, en última instancia, influyente como Ethernet, y mientras celebra su 50 aniversario esta semana, está claro que el viaje de Ethernet está lejos de terminar.
Desde su invención por Bob Metcalf y David Boggs en 1973, Ethernet se ha ampliado y adaptado continuamente para convertirse en el protocolo de Capa 2 de referencia en redes informáticas en todas las industrias.
“Para mí, el aspecto más interesante de Ethernet es su universalidad, lo que significa que se ha implementado literalmente en todas partes, incluso bajo los océanos y en el espacio exterior. Los casos de uso de Ethernet todavía se están expandiendo con nuevas capas físicas, por ejemplo, Ethernet de alta velocidad para cámaras en vehículos", dijo Andreas Bechtolsheim, cofundador de Sun Microsystems y Arista Networks, ahora presidente y director de desarrollo de Arista.
"El área de mayor impacto para Ethernet en este momento es el interior de los grandes centros de datos en la nube que han mostrado un alto crecimiento, incluida la interconexión de clústeres de IA/ML que están aumentando rápidamente", dijo Bechtolsheim.
Ethernet tiene amplias aplicaciones.
La flexibilidad y la adaptabilidad son características importantes de la tecnología, que, según dijo, “se ha convertido en la respuesta predeterminada para cualquier red de comunicación, ya sea para conectar dispositivos u computadoras, lo que significa que en casi todos los casos no hay necesidad de inventar otra red más. "
Cuando llegó la COVID, Ethernet fue una parte importante de la forma en que respondieron las empresas, dijo Mikael Holmberg, distinguido ingeniero de sistemas de Extreme Networks. "Si analizamos el repentino cambio hacia el trabajo remoto durante el brote global de COVID, una de las aplicaciones más transformadoras de Ethernet es sin duda su papel para facilitar una fuerza laboral distribuida", dijo.
Ese cambio ejerció presión para obtener más ancho de banda para los proveedores de servicios de comunicación. "Esta demanda fue impulsada por los empleados de la empresa que trabajaban de forma remota, los estudiantes que hacían la transición a la educación en línea e incluso el aumento de los juegos en línea debido a los mandatos de distanciamiento social", dijo Holmberg. "En esencia, gracias a que Ethernet es la tecnología fundamental utilizada para Internet, permitió a las personas realizar una variedad de tareas de manera eficiente desde la comodidad de sus propios hogares".
Tan extendidodesarrolloy los enormes ecosistemas de Ethernet han llevado aaplicaciones unicas—desde su uso en la Estación Espacial Internacional, lo último en aviones de combate F-35 y tanques Abrams hasta la investigación oceánica.
Ethernet se ha utilizado en la exploración espacial durante más de 20 años, incluso en la estación espacial, los satélites y las misiones a Marte, dijo Peter Jones, presidente de Ethernet Alliance e ingeniero distinguido de Cisco. “Ethernet facilita una conectividad perfecta entre subsistemas de misión crítica, como sensores, cámaras, controles y telemetría dentro de vehículos y dispositivos, como satélites y sondas. También es una parte clave de las comunicaciones tierra-espacio y espacio-tierra”.
Como reemplazo más capaz de los protocolos heredados de Red de Área de Controlador (CAN) y Red de Interconexión Local (LIN), Ethernet se ha convertido en la columna vertebral de las redes de vehículos, dijo Jones, incluidos automóviles y drones. “Los vehículos aéreos no tripulados (UAV) y los vehículos submarinos no tripulados (UUV) que permiten el monitoreo ambiental de las condiciones atmosféricas, mareas y temperaturas, y los sistemas de seguridad y vigilancia autónomos de próxima generación dependen de Ethernet”, dijo Jones.
Ethernet creció para reemplazar los protocolos de almacenamiento y hoy es la base de la computación de alto rendimiento, como la base de laSupercomputadora de fronteracon HPE Slingshot, actualmente clasificado como el número uno entre las supercomputadoras más rápidas del mundo. Casi todos los 'buses especializados' de comunicación de datos, en todas las industrias, están siendo reemplazados por Ethernet, afirmó Mark Pearson, tecnólogo jefe de conmutación de HPE Aruba Networking y miembro de HPE.
“Ethernet simplificó las cosas. Conectores simples, fáciles de hacer funcionar en cableado de par trenzado existente, tipos de marcos simples que eran fáciles de depurar, simples de encapsular el tráfico en el medio, mecanismo de control de acceso simple”, dijo Pearson.
Esto a su vez hizo que todas las categorías de productos que incluyen Ethernet sean más rápidas, más económicas y más fáciles de solucionar problemas, dijo Pearson, incluyendo:
NIC integradas en placas base
Conmutadores Ethernet de cualquier tamaño, combo de velocidad
Tarjetas NIC Gigabit Ethernet que fueron pioneras en tramas gigantes
Optimizaciones de conmutadores y NIC Ethernet para todo tipo de casos de uso
Funciones como EtherChannel: conjuntos de puertos de unión de canales en una configuración stat-mux
El desarrollo de Ethernet continúa.
Su valor futuro también se refleja en la cantidad de recursos de alto nivel dedicados a continuar el trabajo técnico para mejorar las características de Ethernet, afirmó John D'Ambrosia, presidente del grupo de trabajo IEEE P802.3dj, que está desarrollando la próxima generación de Ethernet eléctrica y señalización óptica.
"Para mí es simplemente fascinante observar el desarrollo y la forma en que Ethernet une a la industria para resolver problemas, y esta cooperación se ha desarrollado desde hace mucho tiempo y se fortalecerá a medida que pase el tiempo", dijo D'Ambrosia. .
Si bien la velocidad máxima cada vez mayor de Ethernet atrae mucha atención, se está haciendo el mismo esfuerzo para desarrollar y mejorar velocidades más lentas de Ethernet de 2,5 Gbps, 5 Gbps y 25 Gbps, lo que ha llevado al desarrollo de un mercado bastante grande, por así decirlo. el menos.
Según Sameh Boujelbene, vicepresidente de investigación de mercado de conmutadores Ethernet para centros de datos y campus de Grupo Dell'Oro, se han comercializado nueve mil millones de puertos de conmutador Ethernet durante las últimas dos décadas, por un valor de mercado total de más de 450 mil millones de dólares. "Ethernet ha desempeñado un papel fundamental al facilitar la conectividad y conectar cosas y dispositivos en una amplia gama de industrias pero, más importante aún, al conectar a personas en todo el mundo", dijo Boujelbene.
El IEEE enumera futuras expansiones en susitio webque incluyen: interconexiones ópticas de corto alcance basadas en longitudes de onda de 100 Gbps; Aclaraciones sobre el sellado de tiempo del Protocolo de tiempo de precisión (PTP); Multigig óptico automotriz; Próximos pasos en el ecosistema de par único; 100 Gbps a través de sistemas de multiplexación por división de longitud de onda densa (DWDM); 400 Gbps sobre sistemas DWDM; una propuesta de grupo de estudio para Automoción 10G+ Cobre; y Ethernet de 200 Gbps, 400 Gbps, 800 Gbps y 1,6 Tbps.
“La cartera de Ethernet continúa expandiéndose, abarcando velocidades más altas y avances revolucionarios comoAlimentación a través de Ethernet(PoE), Ethernet de par único (SPE), redes sensibles al tiempo (TSN) y más”, dijo Boujelbene. (SPE define una forma de manejar la transmisión Ethernet a través de un solo par de cables de cobre. TSN es una forma estándar de proporcionar entrega de datos determinista y garantizada a través de una red).
Las tecnologías en evolución dependen de Ethernet
A medida que avanzan los servicios en la nube, incluida la realidad virtual (VR), la gestión de la latencia se está volviendo de suma importancia, dijo Holmberg. "Abordar este problema probablemente implicará el uso de Ethernet junto con el protocolo Precision Time, lo que permitirá que Ethernet evolucione hacia una tecnología de conectividad con objetivos de latencia definidos", dijo.
El soporte de sistemas distribuidos a gran escala donde las operaciones sincronizadas son esenciales requiere una precisión de sincronización del orden de cientos de nanosegundos. "Un excelente ejemplo de esto se ve en el sector de las telecomunicaciones, particularmente en el ámbito de las redes 5G y, eventualmente, de las redes 6G", dijo Holmberg.
Las redes Ethernet que ofrecen latencia predefinida también podrían beneficiar a las LAN empresariales, particularmente para abordar los requisitos de tecnologías como la IA, dijo, pero también para sincronizar las GPU entre centros de datos. "En esencia, el futuro de Ethernet parece entrelazado con los paradigmas tecnológicos emergentes, que dan forma a su funcionamiento y evolución", afirmó Holmberg.
La configuración de la infraestructura para la computación de IA y el desarrollo de aplicaciones también será un área clave de la expansión de Ethernet, dijo D'Ambrosia. La IA requiere muchos servidores que requieren conexiones de baja latencia, “por lo que la interconexión de alta densidad se convierte en un gran problema. Y como intentas hacer las cosas más rápido de lo que la latencia se convierte en un problema, tienes que resolver estos problemas y utilizar la corrección de errores para obtener un rendimiento adicional del canal. Hay muchos problemas ahí”.
Los nuevos servicios impulsados por la IA, como las obras de arte generativas, requerirán enormes inversiones en infraestructura que utilicen Ethernet como capa de comunicaciones fundamental, afirmó Jones.
La inteligencia artificial y la computación en la nube son los que permiten el crecimiento continuo de los servicios que se esperan de los dispositivos y la red, añadió Jones. "Estas nuevas herramientas seguirán impulsando la evolución del consumo de tecnología dentro y fuera del entorno laboral", afirmó Jones.
Incluso la expansión de las redes inalámbricas requerirá un mayor uso de Ethernet. “En primer lugar, no se puede tener conexión inalámbrica sin conexión por cable. Todos los puntos de acceso inalámbrico requieren una infraestructura cableada”, afirmó Greg Dorai, vicepresidente senior de Cisco Networking. "Y los centros de datos a gran escala que impulsan la nube, la inteligencia artificial y otras tecnologías del futuro están todos conectados entre sí mediante cables y fibra, y todos se remontan a conmutadores Ethernet".
La necesidad de reducir el consumo de energía de Ethernet también está impulsando su desarrollo.
Por ejemplo, Ethernet de bajo consumo, que apaga los enlaces cuando no hay mucho tráfico, sería útil cuando minimizar el consumo de energía es esencial, dijo George Zimmerman: Presidente, IEEE P802.3dg 100Mb/s Long-Reach Single Pair Ethernet Grupo de trabajo. Eso incluye los automóviles, donde el tráfico de la red es asimétrico o intermitente. “La eficiencia energética es un tema importante en todas las áreas de Ethernet. Controla la complejidad de muchas de las cosas que hacemos”, dijo. Esto incluye cada vez más sistemas de control industrial y otras tecnologías operativas, "sin embargo, tenemos un largo camino por recorrer antes de que iguale la ubicuidad de Ethernet en TI".
Debido a su ubicuidad, un gran número de profesionales de TI están capacitados en el uso de Ethernet, lo que lo hace atractivo en áreas que actualmente utilizan protocolos propietarios. Entonces, en lugar de depender de un grupo relativamente pequeño de personas familiarizadas con ellos, las organizaciones pueden recurrir a un grupo mucho más grande y aprovechar las décadas de desarrollo de Ethernet. "Y así, Ethernet se convierte en la base sobre la que se construye el mundo de la ingeniería", dijo Zimmerman.
Ese estado proyecta el desarrollo continuo de la tecnología y sus usos en expansión.
"Lo que sea que depare el futuro, Ethernet de Bob Metcalf estará allí conectando todo, incluso si puede ser en una forma que ni siquiera Bob reconocería", dijo Dorai. “¿Quién sabe? Mi avatar, entrenado para decir lo que yo quiero, puede estar viajando a través de Ethernet para aparecer en una conferencia de prensa por el 60 aniversario”.
Hora de publicación: 14-nov-2023
