27 de noviembre de 2006

Infraestructura escalable con 10Gb Ethernet

Cuando abordamos el tema de la disponibilidad de ancho de banda de nuestras redes de datos muchas veces tengo la sensación de que estamos hablando de automovilismo. El concepto general es : cuando más rápido, mejor.

Y es que la realidad de nuestras redes ha sido esa: en la década de los '90 el estándar eran redes Ethernet de 10Mbps, y las redes Token Ring de 16 Mbps y FDDI de 100Mbps (sobre fibra óptica) se veían como "redes muy rápidas". Ya hacia el fin del siglo, el estándar típico eran redes FastEthernet de 100Mbps sobre cobre. Hoy ya a nadie le admira escuchar hablar de enlaces de 1Gb Ethernet, lo que empieza a verse casi como una norma; y el estándar de !0Gb Ethernet ya está presente para quedarse.

Por lo tanto, si estamos encarando el proyecto de una nueva red, o de actualizar una infraestructura ya existente, se debe tener presente y asegurarse que sea fácilmente escalable a los nuevos estándares Ethernet. Esto significa cubrir una serie de requisitos que permitan incrementar la velocidad de la red (la tecnología está disponible, la infraestructura debiera permitirnos implementarla) de modo que sea posible implementar nuevas aplicaciones e incrementar el tráfico sin dificultades.

La necesidad de velocidad
¿Porqué habría que pensar en 10Gb Ethernet?

Aunque nuestras terminales de escritorio funcionan excelentemente con accesos FastEthernet de 100Mbps; y las terminales wireless operan a 54 Mbps o menos, hay una serie de puntos que se deben considerar seriamente:

  • El tamaño de nuestros archivos está creciendo diariamente de modo alarmante. Y transferir archivos de mayor tamaño requieren más tiempo completar la transmisión o aumentar la velocidad para reducir los tiempos.
  • Progresivamente en el ámbito empresarial se implementan cada vez más aplicaciones, especialmente algunas que trabajan en tiempo real, que requieren disponibilidad de abundante ancho de banda para trabajar adecuadamente. Y la proyección que se observa en cuanto al desarrollo de nuevas aplicaciones, va en el mismo sentido.
  • Hay que tener en cuenta que el ancho de banda total de los backbone es compartido por todos los usuarios. Y nuestras redes tienen cada vez más cantidad de usuario, que utilizan archivos de mayor tamaño y corren aplicaciones en tiempo real simultáneamente.
  • Se implementan switches de alta velocidad para administrar el tráfico que se recibe desde los escritorios hacia servidores que en términos generales tienden a trabajar a 1 Gbps.

Una recomendación que suele darse en diseño al momento de planificar una nueva red o una actualización de infraestructura existente, es que se estimen los requerimientos a corto plazo y se multipliquen al menos por cinco.

10Gbps sobre cobre
Ethernet opera en las capas 1 y 2 del modelo OSI, y ha sido definida en la IEEE 802.3. El estándar de 10Gbps Ethernet se encuentra definido en la IEEE 802.3ae, utilizando los mismos estándares que el Ethernet original (direccionamiento físico, estructura y tamaño de tramas, etc.); esto es lo que asegura la compatibilidad de todas las implementaciones Ethernet desde 10Mbps hasta 10Gbps, incluyendo las redes wireless LAN 802.11. La diferencia más significativa es que no utiliza CSMA/CD ya que sólo opera en arquitecturas full dúplex.

Inicialmente los estándares 10Gbps Ethernet operaban exclusivamente sobre fibra óptica, pero la fibra es aún, no sólo más costosa que el cobra, sino también y especialmente, de implementación más compleja. De allí los esfuerzos que se han realizado para lograr estándares que operen a 10Gbps sobre cableado de cobre.

Los nuevos estándares pueden trabajar sobre cableado UTP categoría 5e o 6 con distancias de hasta 55 metros. Una alternativa aún mejor es operar con cableado categoría 6e o 7, con lo que se obtienen distancias de hasta 100 metros ya que reducen los problemas de alien crosstalk (ATX). Varios fabricantes ya están ofreciendo soluciones de este tipo.

Estos mismos estándares permiten tendidos de hasta 40 kilómetros, con el mismo ancho de banda, sobre fibra óptica. De este modo ya es posible desarrollar backbones para redes de campus, MANs y WANs de 10Gbps Ethernet.

Consideraciones para el planeamiento
En principio, al ser un estándar que operaba solamente sobre fibra óptica, se concibió 10Gbps Ethernet como un estándar para redes de backbone; pero con la aparición de estándares sobre cobre, es ahora posible pensar en un estándar (en principio) para granja de servidores y redes de almacenamiento.

En cuanto a costo, siguen siendo los enlaces de mayor costo en la actualidad, pero mucho menos costosos que en el año 2003 cuando se aprobaran los primeros estándares.

Por lo tanto, si bien es posible que la red actual no requiera o no cuente con el presupuesto para implementar 10Gbps Ethernet, es muy posible que en pocos años más se plantee reemplazar los backbone actuales de 1Gbps, o los accesos en servidores de esa velocidad. Por lo tanto, si bien es posible que no se instalen dispositivos de 10Gbps hoy, sí es preciso prever que el nuevo cableado de red (especialmente el de backbone y data center) sea categoría 6 o 7 de modo de soportar a futuro un upgrade de este tipo.

10Gbps Ethernet se presenta hoy como la próxima generación Ethernet que se convertirá en un estándar de la industria. Por lo tanto, nuestras redes deben estar preparadas para esto.

¿Tenés alguna información adicional para aportar en este tema....?
Perfecto!!!! agregá un comentario con el detalle.
Muchas gracias.
Oscar Gerometta

4 comentarios:

  1. Hola, Oscar pero no entendi algo! con un cableado de Cat 6 simple se podra escalar a estas velocidades???

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  2. Correcto.
    Con cat 6 ya se puede trabajar con 10GE. Lo recomendado al día de hoy es trabajar con cat 6e.

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  3. Hola Oscar

    En algunos articulos comentan que el cableado Cat 6e no tiene un estandar definido por lo que recomiendan trabajar con Cat 6a esto correcto???

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  4. En realidad la bibliografía es ambigua, y en algunos casos no llega a percibirse diferencia entre 6a y 6e. Pero efectivamente, como bien anotás 6a es un estándar mientras que 6e es solamente una reformulación de algunos fabricantes del estándar cat. 6.
    Pero no todo es tan simple, hay también 2 variantes del cableado cat. 6a. El que responde a ISO/IEC y el que responde a EIA/TIA.
    Si los ordenáramos por capacidad decreciente, el resultado sería:
    .1. Cat. 7
    .2. Cat. 6a
    .3. Cat. 6e (no es estándar)
    .4. Cat. 6
    .5. Cat. 5e

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