Revista >> Aprilie 2021 [Nr. 233] >> Tehnologie

Multigigabit – reformă LAN în pași mici

Mircea Badut

21 Aprilie 2021

La vremea apariţiei (în urmă cu două decenii), tehnologia Gigabit Ethernet promitea o reformă substanţială în rata de transfer LAN, şi anume de zece ori mai mare decât FastEthernet. Şi lucurile s-au desfăşurat întocmai, iar asimilarea în masă a fost destul de rapidă. În ultimii ani, ca răspuns la cerinţa crescândă din partea beneficiarilor de IT, o serie de consorţii internaţionale (precum NBASE-T și Ethernet Alliance) au propus o mărire semnificativă a vitezei de transferare a datelor prin aceleaşi cabluri de reţea (Cat5e/Cat6/Cat6a).

Intrucât în mediul enterprise (dar şi în cel domestic) tot mai multe date şi aplicaţii migrează de pe staţia de lucru (sau de la dispozitivul mobil) înspre servere (fie ele servere fizice locale, sau unele ‘virtuale’ din cloud), este firească nerăbdarea noastră de a depăşi limitarea actuală a vitezei de transfer prin reţeaua locală (LAN). Da, într-o organizaţie cu câteva zeci/sute de utilizatori (cu terminale de tip PC, notebook, tabletă sau chiar smartphone) care accesează în mod concurent colecţii mari de date – de exemplu, și ca să mergem spre extreme concrete, arhive de documente scanate (documente PDF), date GIS (hărţi raster) ori înregistrări de supraveghere video FullHD – reţeaua Gigabit Ethernet face faţă tot mai greu. Astfel că ajungem destul de uşor la concluzia că actuala limită de transfer LAN (1000 Gigabiţi/secundă, şi aceia teoretici) aproape că neutralizează avansurile în performanţă ale hardware-ului şi software-ului.

De la NBASE-T la Ethernet Alliance
Alianţa NBASE-T s-a format în octombrie 2014, la iniţiativa companiei Cisco, căreia i s-au alăturat Aquantia, Intel, Qualcomm, Xilinx, Fluke, Marvell, Aruba, Molex, CME Consulting şi alţii. Scopul ei a fost să promoveze dezvoltarea unei tehnologii Ethernet care să suporte un trafic LAN de 2,5 – 5 Gigabiţi/secundă. Standardul propus atunci avea marele avantaj de a realiza acest salt în viteza reţelelor fără a necesita înlocuirea cablării Ethernet existente (Cat5e/Cat6), însă în limitele lungimii maxime de 100 de metri a ramurilor LAN (adică o limită cu care suntem de multicel familiarizaţi).

Desigur, standardul avea intenția să vizeze şi componenta de comunicaţie locală prin unde radio, astfel că NBASE-T integra specificaţiile Wi-Fi ‘IEEE 802.11ac Wave 2’, făgăduind o creştere de cinci ori a vitezelor de transfer wireless, respectiv până la 6,8 Gigabiţi/secundă, ceea ce constituie un salt acoperitor pentru cerinţele enterprise din viitorul apropiat. Revenind la conexiunile cablate, tehnologia multi-gigabit propusă ar putea atinge (în regimul normal de auto-negociere individuală a vitezei porturilor de switch) o rată de 5 Gb/s prin cablurile Cat5e, şi respectiv un maxim de 10 Gb/s prin cele conforme specificaţiei Cat6a. De altfel, este de menţionat că anumite configuraţii de switch-uri Cisco Catalyst Multigigabit Technology pot realiza un backbone capabil de până la 20 Gigabiţi/secundă, cu potențialul de a ajunge la 40 Gigabiţi/secundă.

Da, aceasta ar fi “gura de oxigen” de care reţelele enterprise au nevoie. Pentru organizaţiile mari (mai ales pentru cele care deja au implementată tehnologie de reţea de la Cisco) lucrurile sunt relativ simple, tranziţia fiind mai mult decât fezabilă. Pentru celelalte, dintr-un eşalon mai secund (IMM, să zicem), chestiunea e niţel mai complicată: cam sunt nevoite să aştepte până când tehnologia multi-gigabit va fi adoptată şi de majoritatea producătorilor de echipamente de reţelistică, ceea ce deja este în derulare. Dar notăm faptul că un element cheie în această necesară reformă îl constituie asimilarea NBASE-T și în adaptoarele LAN de partea echipamentului client (server, PC, imprimantă, cameră video IP, etc).
Revenind la originea poveștii, trebuie notat că la finele anului 2014 se înființa și alianţa MGBASE-T, având ca obiectiv tot optimizarea cadrului Gigabit Ethernet (însă folosind specificații open-source). De altfel, un an mai târziu cele două alianțe, NBASE-T și MGBASE-T, s-au unit – sub patronajul lui ‚Ethernet Alliance’ – pentru a defini în detaliu standardul IEEE 802.3bz.
Începând cu aprilie 2019, ‘NBASE-T’ a fuzionat definitiv cu ‘Ethernet Alliance’, un organism mai vechi și mai amplu.

Urmașele lui 10GBASE-T
De fapt, 10GBASE-T este un standard mai vechi (IEEE 802.3an din 2006), definit mai degrabă ca reper teoretic. Doar spre zilele noastre au apărut IEEE 802.3bz, NBASE-T și MGBASE-T, bazate pe cablarea LAN existentă (Cat-5/Cat-6), din care au rezultat mai-concretele standarde 2.5GBASE-T și 5GBASE-T.

Reținem și faptul că în urmă cu un deceniu se punea la punct comunicaţia multi-gigabit prin fibră optică (vedeți standardele IEEE 802.3bg și 802.3bm). Actualmente tehnologia conformă IEEE 802.3ca poate realiza reţele Ethernet prin conexiuni optice cu viteze de până la 100 Gbit/s. Însă, revenind la cablurile noastre (de clienţi LAN), notăm că avem deja materializări de 2,5 – 5 Gbit/s, și ne așteptăm ca standardul să se extindă tot mai mult (cel puțin pentru echipamentele cu cerințe mari: routere, switchuri, servere, SAN-uri, NAS-uri, NVR-uri, etc).
Oricum, esenţialul este că, pentru deceniul ce vine, putem rămâne în afaceri fără să înlocuim cablurile.