Vous auriez du mal à trouver une autre technologie aussi utile, réussie et finalement influente qu'Ethernet, et alors qu'elle célèbre son 50e anniversaire cette semaine, il est clair que le voyage d'Ethernet est loin d'être terminé.
Depuis son invention par Bob Metcalf et David Boggs en 1973, Ethernet n'a cessé d'être étendu et adapté pour devenir le protocole de couche 2 incontournable dans les réseaux informatiques dans tous les secteurs.
« Pour moi, l'aspect le plus intéressant d'Ethernet est son universalité, ce qui signifie qu'il a été déployé littéralement partout, y compris sous les océans et dans l'espace. Les cas d'utilisation d'Ethernet continuent de se développer avec de nouvelles couches physiques, par exemple Ethernet haut débit pour les caméras dans les véhicules », a déclaré Andreas Bechtolsheim, cofondateur de Sun Microsystems et d'Arista Networks, aujourd'hui président et directeur du développement d'Arista.
« Le domaine le plus impactant pour Ethernet à ce stade se situe au sein des grands centres de données cloud qui ont affiché une forte croissance, notamment les clusters interconnectés IA/ML qui se développent rapidement », a déclaré Bechtolsheim.
Ethernet a de nombreuses applications.
La flexibilité et l'adaptabilité sont des caractéristiques importantes de la technologie qui, selon lui, « est devenue la réponse par défaut pour tout réseau de communication, qu'il s'agisse de connecter des appareils ou des ordinateurs, ce qui signifie que dans presque tous les cas, il n'est pas nécessaire d'inventer un autre réseau. »
Lorsque la COVID a frappé, Ethernet a joué un rôle important dans la réponse des entreprises, a déclaré Mikael Holmberg, ingénieur système distingué chez Extreme Networks. « Si l'on considère le passage soudain au travail à distance pendant l'épidémie mondiale de COVID, l'une des applications les plus transformatrices d'Ethernet est sans aucun doute son rôle dans la facilitation d'une main-d'œuvre répartie », a-t-il déclaré.
Ce changement a mis la pression sur les fournisseurs de services de communication pour obtenir plus de bande passante. "Cette demande était motivée par le travail à distance des employés des entreprises, la transition des étudiants vers l'éducation en ligne et même l'augmentation des jeux en ligne en raison des obligations de distanciation sociale", a déclaré Holmberg. "Essentiellement, grâce au fait qu'Ethernet est la technologie fondamentale utilisée pour Internet, il a permis aux individus d'effectuer efficacement diverses tâches dans le confort de leur foyer."
Si répandudéveloppementet les énormes écosystèmes d'Ethernet ont conduit àapplications uniques- de l'utilisation sur la Station spatiale internationale, des derniers avions de combat F-35 et des chars Abrams à la recherche océanique.
Ethernet est utilisé dans l'exploration spatiale depuis plus de 20 ans, notamment avec la station spatiale, les satellites et les missions sur Mars, a déclaré Peter Jones, président de l'Ethernet Alliance et ingénieur distingué chez Cisco. « Ethernet facilite une connectivité transparente entre les sous-systèmes essentiels à la mission, tels que les capteurs, les caméras, les commandes et la télémétrie à l'intérieur des véhicules et des appareils, tels que les satellites et les sondes. C'est également un élément clé des communications sol-espace et espace-sol.
En tant que remplacement plus efficace des anciens protocoles Controller Area Network (CAN) et Local Interconnect Network (LIN), Ethernet est devenu l'épine dorsale des réseaux embarqués, a déclaré Jones, y compris les voitures et les drones. « Les véhicules aériens sans pilote (UAV) et les véhicules sous-marins sans pilote (UUV) qui permettent la surveillance environnementale des conditions atmosphériques, des marées et des températures, ainsi que les systèmes de surveillance et de sécurité autonomes de nouvelle génération reposent tous sur Ethernet », a déclaré Jones.
Ethernet a évolué pour remplacer les protocoles de stockage et constitue aujourd'hui la base du calcul haute performance, comme c'est le cas à la base duSupercalculateur frontièreavec HPE Slingshot – actuellement classé numéro un parmi les supercalculateurs les plus rapides au monde. Presque tous les « bus spécialisés » de communication de données, dans tous les secteurs, sont remplacés par Ethernet, a déclaré Mark Pearson, technologue en chef de la commutation HPE Aruba Networking et HPE Fellow.
« Ethernet a simplifié les choses. Des connecteurs simples, simples pour le faire fonctionner sur le câblage à paire torsadée existant, des types de trames simples faciles à déboguer, simples à encapsuler le trafic sur le support, un mécanisme de contrôle d'accès simple », a déclaré Pearson.
Cela rend chaque catégorie de produits comportant Ethernet plus rapide, moins chère et plus facile à dépanner, a déclaré Pearson, notamment :
Cartes réseau intégrées dans les cartes mères
Commutateurs Ethernet de toute taille, combinaison de saveurs de vitesse
Cartes réseau Gigabit Ethernet, pionnières des trames jumbo
Optimisations de la carte réseau et du commutateur Ethernet pour tous types de cas d'utilisation
Des fonctionnalités telles que EtherChannel – des ensembles de ports de liaison de canaux dans une configuration stat-mux
Le développement d’Ethernet se poursuit.
Sa valeur future se reflète également dans la quantité de ressources de haut niveau consacrées à la poursuite du travail technique visant à améliorer les fonctionnalités d'Ethernet, a déclaré John D'Ambrosia, président du groupe de travail IEEE P802.3dj, qui développe la prochaine génération de réseaux électriques et Ethernet Ethernet. signalisation optique.
"C'est tout simplement fascinant pour moi d'observer le développement et la manière dont Ethernet rassemble l'industrie pour résoudre les problèmes. Cette coopération dure depuis très longtemps et ne fera que se renforcer avec le temps", a déclaré D'Ambrosia. .
Alors que la vitesse maximale sans cesse croissante d'Ethernet attire beaucoup d'attention, il y a tout autant d'efforts pour développer et améliorer des vitesses plus lentes Ethernet de 2,5 Gbit/s, 5 Gbit/s et 25 Gbit/s, ce qui a conduit au développement d'un marché assez vaste, pour dire le moins.
Selon Sameh Boujelbene, vice-président, étude de marché sur les commutateurs Ethernet pour centres de données et campus pour Groupe Dell'Oro, neuf milliards de ports de commutation Ethernet ont été livrés au cours des deux dernières décennies, pour une valeur marchande totale de bien plus de 450 milliards de dollars. « Ethernet a joué un rôle central en facilitant la connectivité et en connectant des objets et des appareils dans un large éventail de secteurs, mais, plus important encore, en connectant les personnes du monde entier », a déclaré Boujelbene.
L'IEEE répertorie les futures extensions sur sonsite webqui incluent : des interconnexions optiques à courte portée basées sur des longueurs d'onde de 100 Gbit/s ; Clarifications de l'horodatage du protocole de temps de précision (PTP) ; Multigig optique automobile ; Prochaines étapes dans l'écosystème Single-Paire ; 100 Gbit/s sur les systèmes DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) ; 400 Gbit/s sur les systèmes DWDM ; une proposition de groupe d'étude pour l'automobile 10G+ Copper ; et Ethernet 200 Gbit/s, 400 Gbit/s, 800 Gbit/s et 1,6 Tbit/s.
« Le portefeuille Ethernet continue de s'étendre, englobant des vitesses plus élevées et des avancées révolutionnaires telles queAlimentation via Ethernet(PoE), Single Pair Ethernet (SPE), Time-Sensitive Networking (TSN) et bien plus encore », a déclaré Boujelbene. (SPE définit un moyen de gérer la transmission Ethernet via une seule paire de fils de cuivre. TSN est un moyen standard de fournir une livraison déterministe et garantie des données sur un réseau.)
Les technologies en évolution s'appuient sur Ethernet
À mesure que les services cloud, y compris la réalité virtuelle (VR), progressent, la gestion de la latence devient d'une importance primordiale, a déclaré Holmberg. "La résolution de ce problème impliquera probablement l'utilisation d'Ethernet couplée au protocole Precision Time, permettant à Ethernet d'évoluer vers une technologie de connectivité avec des objectifs de latence définis", a-t-il déclaré.
La prise en charge de systèmes distribués à grande échelle où les opérations synchronisées sont essentielles nécessite une précision temporelle de l’ordre de centaines de nanosecondes. "Un excellent exemple de cela est le secteur des télécommunications, en particulier dans le domaine des réseaux 5G et éventuellement des réseaux 6G", a déclaré Holmberg.
Les réseaux Ethernet offrant une latence prédéfinie pourraient également bénéficier aux réseaux locaux d'entreprise, notamment pour répondre aux exigences de technologies telles que l'IA, a-t-il déclaré, mais également pour synchroniser les GPU entre les centres de données. "Essentiellement, l'avenir d'Ethernet semble lié aux paradigmes technologiques émergents, qui façonnent leur fonctionnement et leur évolution", a déclaré Holmberg.
La mise en place de l'infrastructure pour le calcul de l'IA et le développement d'applications sera également un domaine clé de l'expansion d'Ethernet, a déclaré D'Ambrosia. L’IA nécessite de nombreux serveurs nécessitant des connexions à faible latence. « L’interconnexion haute densité devient donc un gros problème. Et parce que vous essayez de faire les choses plus rapidement, la latence devient un problème car vous devez résoudre ces problèmes et utiliser la correction d'erreurs pour obtenir des performances de canal supplémentaires. Il y a beaucoup de problèmes là-bas.
Les nouveaux services pilotés par l'IA, tels que les œuvres d'art génératives, nécessiteront d'énormes investissements dans les infrastructures utilisant Ethernet comme couche de communication fondamentale, a déclaré Jones.
L'IA et le cloud computing sont les catalyseurs de la croissance continue des services attendus des appareils et du réseau, a ajouté Jones. "Ces nouveaux outils continueront à propulser l'évolution de la consommation technologique dans et hors de l'environnement de travail", a déclaré Jones.
Même l’expansion des réseaux sans fil nécessitera une utilisation accrue d’Ethernet. « Tout d’abord, il ne peut y avoir de réseau sans fil sans fil. Tous les points d'accès sans fil nécessitent une infrastructure filaire », a déclaré Greg Dorai, vice-président senior de Cisco Networking. « Et les centres de données à grande échelle qui alimentent le cloud, l’IA et d’autres technologies du futur sont tous connectés entre eux par des fils et des fibres, tous remontant à des commutateurs Ethernet. »
La nécessité de réduire la consommation électrique d’Ethernet est également à l’origine de son développement.
Par exemple, l'Ethernet économe en énergie, qui met hors tension les liaisons lorsqu'il n'y a pas beaucoup de trafic, serait utile lorsqu'il est essentiel de minimiser la consommation d'énergie, a déclaré George Zimmerman : Président, IEEE P802.3dg 100 Mb/s Long-Reach Single Pair Ethernet. Groupe de travail. Cela inclut le secteur automobile, où le trafic réseau est asymétrique ou intermittent. « L'efficacité énergétique est un enjeu majeur dans tous les domaines d'Ethernet. Cela contrôle la complexité de nombreuses choses que nous faisons », a-t-il déclaré. Cela inclut de plus en plus les systèmes de contrôle industriels et d'autres technologies opérationnelles, "cependant, nous avons un long chemin à parcourir avant qu'ils n'atteignent l'omniprésence d'Ethernet dans l'informatique".
En raison de son omniprésence, un grand nombre de professionnels de l'informatique sont formés à l'utilisation d'Ethernet, ce qui le rend attrayant dans les domaines qui utilisent actuellement des protocoles propriétaires. Ainsi, plutôt que de s’appuyer sur un groupe relativement restreint de personnes qui les connaissent bien, les organisations peuvent s’appuyer sur un pool beaucoup plus vaste et exploiter les décennies de développement d’Ethernet. "Ethernet devient ainsi la base sur laquelle repose le monde de l'ingénierie", a déclaré Zimmerman.
Ce statut prévoit un développement continu de la technologie et de ses utilisations croissantes.
« Quoi que l'avenir nous réserve, l'Ethernet de Bob Metcalf sera là pour connecter tout ensemble, même s'il se présente sous une forme que même Bob ne reconnaîtrait pas », a déclaré Dorai. « Qui sait ? Mon avatar, entraîné à dire ce que je veux, voyagera peut-être sur Ethernet pour apparaître lors d'une conférence de presse à l'occasion du 60e anniversaire.
Heure de publication : 14 novembre 2023
