اترنت 1.6 ترابیت؛ رقابت فناوری‌های شبکه برای پاسخ به نیاز پهنای باند هوش مصنوعی

نیاز به سرعت و پهنای باند بیشتر همواره یکی از مهم‌ترین عوامل توسعه فناوری‌های شبکه بوده است. با گسترش هوش مصنوعی و افزایش حجم داده‌های پردازش‌شده در مراکز داده، این نیاز با سرعت بیشتری در حال افزایش است. در چنین شرایطی اترنت 1.6 ترابیت (1.6T) به یکی از مهم‌ترین مسیرهای پیش روی خدمات طراحی شبکه برای افزایش ظرفیت انتقال داده تبدیل شده است. اما آینده این مسیر چیست؟ تجهیزات شبکه فعلی توانایی پشتیبانی از این سرعت را دارند؟ در ادامه با فالنیک (ایران اچ پی) همراه باشید.

اترنت 1.6 ترابیت از کجا شروع شد؟

فعالیت روی فناوری اترنت 1.6 ترابیت از سال 2020 آغاز شد و در سال 2021 به یک گروه مطالعاتی رسمی در IEEE تبدیل شد؛ زمانی که هوش مصنوعی هنوز موضوع غالب صنعت فناوری نبود. این فعالیت‌ها در ادامه به کارگروه IEEE P802.3dj منجر شد؛ کارگروهی که مشخصات فنی اترنت 1.6T را توسعه داده است. این مشخصات اکنون در مرحله رأی‌گیری و بررسی رسمی پیش از نهایی شدن قرار دارند و احتمال می‌رود فرایند استانداردسازی آنها اواخر سال جاری میلادی تکمیل شود.

با وجود اینکه استاندارد اترنت 1.6 ترابیت هنوز در حال نهایی شدن است، تقاضا برای این فناوری از هم‌اکنون وجود دارد و شرکت‌های مختلف توسعه سخت‌افزارهای سازگار با آن را آغاز کرده‌اند. اواخر ماه جاری میلادی، کنسرسیوم Ethernet Alliance سوئیچ‌ها، ماژول‌ها و کابل‌های 1.6T تولید بیش از 12 شرکت را در رویداد ECOC 2026 در مالاگای اسپانیا گرد هم می‌آورد تا قابلیت همکاری این تجهیزات با یکدیگر آزمایش شود.

در همین رویداد، انجمن OIF (یا Optical Internetworking Forum) نیز انتشار «توافق‌نامه پیاده‌سازی 1600ZR» را معرفی خواهد کرد. این فناوری یک رابط منسجم (Coherent) است که برای انتقال یک اتصال کامل اترنت 1.6 ترابیتی روی یک طول موج واحد طراحی شده و می‌تواند مسافتی در حد فاصله میان ساختمان‌های یک پردیس یا گستره یک منطقه شهری را پوشش دهد.

هدف از این آزمایش‌ها نشان دادن این موضوع است که اترنت 1.6 ترابیت دیگر صرفاً یک فناوری روی نقشه راه شرکت‌ها نیست و به مرحله توسعه و آزمایش سخت‌افزارهای واقعی رسیده است. آقای David Rodgers، رئیس و مدیر Ethernet Alliance تأکید کرده است که هدف این نمایش‌ها اثبات عملیاتی بودن فناوری و نشان دادن این موضوع است که 1.6T «واقعاً زنده و در حال وقوع است.»

وضعیت اترنت 1.6 ترابیت در حال حاضر

تمام محصولاتی که با عنوان 1.6T معرفی می‌شوند الزاماً به معنای ارائه یک اتصال واقعی اترنت 1.6 ترابیتی نیستند. برای مثال یک پورت سوئیچ مبتنی بر هشت Lane می‌تواند به ترکیب‌های مختلفی از سرعت پورت تقسیم شود، نه اینکه الزاماً یک اتصال اترنت 1.6T واحد ایجاد کند.

آقای John D’Ambrosia، رئیس کارگروه IEEE P802.3dj و یکی از بنیان‌گذاران Ethernet Alliance، در این زمینه توضیح داده است که ارائه ظرفیت 1.6 ترابیت بر ثانیه با ارائه اترنت 1.6 ترابیتی تفاوت دارد. برای نمونه می‌توان از یک پورت 1.6T برای ایجاد چهار اتصال 400 گیگابیتی استفاده کرد؛ در این حالت با چهار پورت 400 گیگابیتی مواجه هستیم، نه یک اتصال اترنت 1.6 ترابیتی واقعی.

استاندارد IEEE P802.3dj که مشخصات اترنت 1.6 ترابیت را تعریف می‌کند، اکنون در مراحل پایانی تدوین قرار دارد. تولیدکنندگان معمولاً تا رسیدن استاندارد به مرحله رأی‌گیری برای ورود به تولید انبوه صبر می‌کنند؛ زیرا آغاز تولید پیش از تثبیت استاندارد می‌تواند ریسک تغییر مشخصات فنی محصولات را افزایش دهد.

آقای D’Ambrosia معتقد است یکی از مهم‌ترین چالش‌های پیش رو برآورد صحیح میزان تقاضای آینده برای اترنت 1.6 ترابیت است. به گفته او حرکت صنعت به سمت تولید انبوه محصولات 1.6T از همین حالا آغاز شده و تولیدکنندگان طیف گسترده‌تری از این تجهیزات را وارد بازار می‌کنند.

تجهیزات 1.6T مبتنی بر Direct-detect وارد بازار شدند

فناوری 1.6T مبتنی بر Direct-detect هم‌اکنون در حال عرضه است. به گفته D’Ambrosia تولیدکنندگان محصولات خود را بر اساس نسخه‌ای از استاندارد IEEE P802.3dj توسعه می‌دهند که در مرحله رأی‌گیری به اندازه کافی پایدار شده است تا بتوان بر مبنای آن وارد تولید شد. این تجهیزات می‌توانند از طریق فیبر نوری تک‌حالته (Single-mode Fiber) مسافت‌هایی تا حدود 2 کیلومتر را پوشش دهند.

در مقابل فناوری‌های مبتنی بر Coherent Optics برای دستیابی به فواصل بسیار طولانی‌تر طراحی شده‌اند. ساخت اپتیک‌های منسجم پیچیده‌تر است، اما این فناوری امکان انتقال سیگنال در مسافت‌هایی بسیار بیشتر از اپتیک‌های ساده‌تر را فراهم می‌کند.

آقای Karl Gass، نایب‌رئیس بخش اپتیک گروه کاری Physical and Link Layer در OIF، توضیح داده است که هیچ‌یک از گزینه‌های فعلی مبتنی بر Direct-detect قادر به پوشش محدوده 80 تا 120 کیلومتر مورد نیاز لینک‌های منسجم نیستند. توافق‌نامه جدید OIF 1600ZR برای پوشش همین فاصله طراحی شده است. این استاندارد ظرفیت مشخصات قبلی 800ZR را دو برابر می‌کند و امکان انتقال یک کلاینت کامل اترنت 1.6 ترابیت را روی یک طول موج منسجم فراهم می‌سازد.

محصولات مبتنی بر این مشخصات جدید اکنون در رویداد ECOC وارد مرحله آزمایش قابلیت همکاری شده‌اند. برای استقرار این محصولات استفاده از ماژول‌های قابل‌نصب (Pluggable Modules) جدید ضروری خواهد بود. این ماژول‌ها در مقایسه با اپتیک‌های Direct-detect توان بیشتری مصرف می‌کنند، اما همچنان در همان سوئیچ‌ها و روترها قابل استفاده هستند.

همکاری IEEE و OIF برای توسعه اترنت 1.6T

IEEE و OIF در مسیر توسعه اترنت 1.6 ترابیت در حال همکاری هستند و رویکرد آنها رقابتی نیست. به گفته آقای Gass، پیاده‌سازی‌های اولیه 1600ZR از رابط 1.6TAUI-8 بین تراشه و ماژول استفاده خواهند کرد؛ رابطی که توسط IEEE تعریف شده است. در این میان، تمرکز فعالیت OIF بیشتر بر بخش اتصال میان مراکز داده (Data Center Interconnect) قرار دارد.

فراتر از استاندارد؛ حرکت اترنت 1.6 ترابیت به سمت قابلیت همکاری

مشخص کردن ویژگی‌های فنی اترنت 1.6T تنها بخشی از چالش صنعت است. چالش مهم‌تر اطمینان از قابلیت همکاری تجهیزات تولیدشده توسط شرکت‌های مختلف است. این موضوع یکی از حوزه‌های اصلی فعالیت Ethernet Alliance محسوب می‌شود.

آقای Rodgers معتقد است صنعت در حال حاضر تحت تأثیر دو مسیر متفاوت حرکت می‌کند. در یک مسیر شرکت‌های فعال در حوزه هوش مصنوعی و هایپراسکیلرها تلاش می‌کنند با فناوری‌ها و تجهیزاتی که در حال حاضر در اختیار دارند، نیازهای خود را برطرف کنند. در مسیر دیگر رویکرد مبتنی بر اترنت قرار دارد که بر قابلیت همکاری گسترده میان تجهیزات مختلف تأکید می‌کند؛ از تجهیزات اتصال و سوئیچ‌ها گرفته تا سرورها و آرایه‌های ذخیره‌سازی.

با افزایش سرعت انتقال داده، آزمایش و اطمینان از قابلیت همکاری تجهیزات نیز پیچیده‌تر شده است. مشخصات جدید علاوه بر آموزش تراشه به ماژول (Chip-to-Module Training)، به آموزش ماژول به ماژول (Module-to-Module Training) نیز نیاز دارند. همچنین استفاده از مکانیزم‌های جداگانه تصحیح خطای پیشرو (FEC) داخلی و خارجی، تعداد ترکیب‌هایی را که تولیدکنندگان باید برای اطمینان از سازگاری تجهیزات خود آزمایش کنند، افزایش داده است.

آقای Rodgers در توضیح تأثیر افزایش سرعت بر حاشیه خطا مثالی ساده ارائه می‌کند: «یک سنگ‌ریزه در جاده با سرعت 10 مایل بر ساعت هیچ کاری نمی‌کند، اما یک سنگ‌ریزه در جاده با سرعت 100 مایل بر ساعت باعث می‌شود خودرو از مسیر خارج شود.»

آینده اترنت؛ پس از 1.6 ترابیت چه اتفاقی می‌افتد؟

توسعه فناوری‌های ارتباطی با اترنت 1.6 ترابیت متوقف نخواهد شد. OIF از هم‌اکنون روی فناوری‌های نسل بعدی پس از 1600ZR کار می‌کند. به گفته آقای Gass، فناوری 1600ZR+ می‌تواند برد ارتباطی را تا 1000 کیلومتر افزایش دهد. در کنار آن، مشخصات دیگری با نام 1600CL (Coherent Lite) برای ارتباطات با برد کوتاه‌تر در دست توسعه است که هدف آن پشتیبانی از لینک‌های WDM با طول تقریبی 10 کیلومتر است.

در سمت IEEE نیز نسل بعدی اترنت با ظرفیت 3.2 ترابیت بر ثانیه در دستور کار قرار دارد. آقای D’Ambrosia اعلام کرده است که انتظار می‌رود برنامه‌ریزی برای توسعه اترنت 3.2T در سه‌ماهه نخست سال 2027 آغاز شود.

آیا سال 2027 سال فراگیر شدن اترنت 1.6 ترابیت خواهد بود؟

راجرز معتقد است صنعت تا سال آینده شاهد حضور گسترده‌تر فناوری اترنت 1.6 ترابیت خواهد بود. او پیش‌بینی می‌کند تا همین زمان در سال آینده پیشرفت قابل‌توجهی هم در استاندارد و هم در محصولات سازگار با آن مشاهده شود. او برای توضیح این روند به تجربه اترنت 800 گیگابیتی اشاره می‌کند؛ فناوری‌ای که ابتدا به‌صورت محدود وارد بازار شد اما اکنون به فناوری‌ای فراگیر تبدیل شده است.

آقای D’Ambrosia اما نگاه متفاوتی دارد. از نظر او 1.6T همین حالا نیز وجود دارد و تجهیزات مبتنی بر آن در حال استقرار هستند. با این حال سال‌های 2027 و 2028 می‌توانند دوره‌ای بسیار مهم برای رشد و توسعه این فناوری باشند.

با توجه به افزایش نیاز زیرساخت‌های هوش مصنوعی، مراکز داده و شبکه‌های پرظرفیت به انتقال سریع‌تر حجم عظیمی از داده به نظر می‌رسد اترنت 1.6 ترابیت یکی از فناوری‌های کلیدی نسل جدید شبکه باشد. حرکت هم‌زمان IEEE، OIF و تولیدکنندگان تجهیزات به سمت استانداردسازی، تولید و آزمایش قابلیت همکاری نیز نشان می‌دهد که صنعت شبکه در حال آماده شدن برای ورود به عصر ارتباطات 1.6T است.

اما آیا زیرساخت‌های ما در ایران نیز توانایی پشتیبانی از این سرعت را دارند؟ انتخاب تجهیزات و طراحی زیرساخت شبکه متناسب با نیازهای آینده، به‌ویژه با افزایش نیاز به پهنای باند، اهمیت زیادی دارد. فالنیک با ارائه خدمات مشاوره شبکه و بهره‌گیری از کارشناسان متخصص به سازمان‌ها در طراحی، توسعه و بهینه‌سازی زیرساخت شبکه کمک می‌کند تا از فناوری‌های روز دنیا عقب نمانید.

با مشاوران شبکه فالنیک، کسب‌وکارتان را متحول کنید

با دریافت مشاوره شبکه از متخصصین کاربلد، شبکه‌ای می‌سازید که تا سال‌ها کسب‌و‌کارتان را بیمه می‌کند. در این مسیر سه دهه تجربه متخصصان فالنیک، همراه شماست. با کلیک روی لینک، اولین قدم برای ایجاد و رشد کسب و کارتان را بردارید.

درخواست مشاوره شبکهمشاوره رایگان