イーサネットは 50 周年を迎えますが、その航海はまだ始まったばかりです

マイケル・クーニー著

Network World 上級編集者 |

イーサネットほど役に立ち、成功し、最終的に影響力を持ったテクノロジーを他に見つけるのは難しいでしょう。そして今週イーサネットが 50 周年を迎える中、イーサネットの旅がまだ終わっていないことは明らかです。

1973 年にボブメトカーフとデビッドボッグスによって発明されて以来、イーサネットは継続的に拡張され、さまざまな業界のコンピュータネットワーキングで頼りになるレイヤー 2 プロトコルとなるよう適応されてきました。

「私にとって、イーサネットの最も興味深い点はその普遍性です。つまり、イーサネットは海中や宇宙空間を含め、文字通りあらゆる場所に導入されてきました。イーサネットのユースケースは、新しい物理層で拡大し続けています。たとえば、世界のカメラ用の高速イーサネットなどです。サン・マイクロシステムズとアリスタ・ネットワークスの共同創設者で、現在はアリスタの会長兼最高開発責任者を務めるアンドレアス・ベヒトルスハイム氏は語った。

「現時点でイーサネットにとって最も影響力のある領域は、急速に増強されている相互接続AI/MLクラスターを含む高い成長を示している大規模なクラウドデータセンター内だ」とベヒトルスハイム氏は述べた。

柔軟性と適応性はこのテクノロジーの重要な特徴であり、同氏は、「これは、デバイスの接続であろうとコンピューターの接続であろうと、あらゆる通信ネットワークのデフォルトの答えとなっている。つまり、ほぼすべての場合において、さらに別のネットワークを発明する必要がないことを意味する。」」

エクストリームネットワークスの著名なシステムエンジニアであるミカエルホルムバーグ氏は、新型コロナウイルスが発生したとき、イーサネットは企業の対応において重要な部分を占めたと述べています。同氏は、「新型コロナウイルスの世界的な感染拡大でリモートワークへの突然の移行を振り返ると、イーサネットの最も変革的なアプリケーションの1つは、間違いなく、分散した労働力を促進する役割である」と述べた。

この変化により、通信サービスプロバイダーには帯域幅の拡大が求められました。「この需要は、企業従業員のリモート勤務、学生のオンライン教育への移行、さらには社会的距離の義務化によるオンラインゲームの増加によってもたらされた」とホルムバーグ氏は述べた。「本質的に、インターネットに使用される基礎技術であるイーサネットのおかげで、個人は快適な自宅からさまざまなタスクを効率的に実行できるようになりました。」

このような広範な開発とイーサネットの巨大なエコシステムは、国際宇宙ステーションでの使用、最新の F-35 戦闘機やエイブラムス戦車から海洋研究に至るまで、ユニークな用途につながりました。

イーサネットは、宇宙ステーション、衛星、火星探査などの宇宙探査で 20 年以上使用されてきたと、イーサネットアライアンスの会長でありシスコの著名なエンジニアであるピータージョーンズ氏は述べています。「イーサネットは、車両内のセンサー、カメラ、制御装置、遠隔測定などのミッションクリティカルなサブシステムと、衛星や探査機などのデバイス間のシームレスな接続を容易にします。また、イーサネットは、地上から宇宙、および宇宙から地上への通信の重要な部分でもあります。」

従来のコントローラーエリアネットワーク（CAN）やローカルインターコネクトネットワーク（LIN）プロトコルのより高性能な代替品として、イーサネットは自動車やドローンを含む車載ネットワークのバックボーンになったとジョーンズ氏は述べた。「大気の状態、潮汐、気温などの環境監視を可能にする無人航空機（UAV）と無人水中車両（UUV）、そして次世代の自律型監視およびセキュリティシステムはすべてイーサネットに依存している」とジョーンズ氏は述べた。

イーサネットはストレージプロトコルに取って代わるように成長し、現在では世界最速のスーパーコンピューターの中で第 1 位にランクされている HPE Slingshot を備えた Frontier スーパーコンピューターの基盤など、ハイパフォーマンスコンピューティングの基盤となっています。 HPE Aruba Networkingのスイッチング主任技術者でHPEフェローのマーク・ピアソン氏は、あらゆる業界のほぼすべてのデータ通信の「専用バス」がイーサネットに置き換えられつつあると述べた。

「イーサネットによって物事がシンプルになりました。シンプルなコネクタ、既存のツイストペアケーブルでの動作が簡単、デバッグが簡単なシンプルなフレームタイプ、媒体上のトラフィックのカプセル化が簡単、シンプルなアクセス制御メカニズム」とピアソン氏は述べています。

これにより、イーサネットを搭載したすべての製品カテゴリがより速く、より安価になり、トラブルシューティングが容易になったとピアソン氏は述べています。

その将来の価値は、イーサネットの機能を改善するための技術的作業の継続に費やされる高レベルのリソースの量にも反映されます、と次世代のイーサネット電気およびイーサネットの開発を行っている IEEE P802.3dj タスクフォースの委員長であるジョンダンブロシア氏は述べています。光信号。

「開発の様子や、問題解決のためにイーサネットが業界を団結させる様子を見るのは、私にとって非常に興味深いことです。そして、この協力関係は非常に長い間続いており、時間が経つにつれてさらに強力になるでしょう。」とダンブロシア氏は述べました。。

イーサネットの最高速度が向上し続けることが多くの注目を集めている一方で、より低速の 2.5Gbps、5Gbps、および 25Gbps イーサネットの開発と強化にも同様に多くの努力が払われており、これがかなり大きな市場の発展につながっています。少しでも。

Dell'Oro Group のデータセンターおよびキャンパスイーサネットスイッチ市場調査担当バイスプレジデントである Sameh Boujelbene 氏によると、過去 20 年間に 90 億個のイーサネットスイッチポートが出荷され、市場総額は 4,500 億ドルをはるかに超えています。「イーサネットは、接続を容易にし、さまざまな業界のモノやデバイスを接続する上で極めて重要な役割を果たしてきましたが、それよりも重要なのは、世界中の人々を接続する上で重要な役割を果たしてきました」とブージェルベーネ氏は述べています。

IEEE は、その Web サイトで、次のような将来の拡張をリストしています。 100 Gbps 波長に基づく短距離の光相互接続。 Precision Time Protocol (PTP) タイムスタンプの明確化。車載用光マルチギグ; シングルペアエコシステムの次のステップ。高密度波長分割多重 (DWDM) システム上で 100 Gbps。 DWDM システム経由で 400 Gbps。車載用 10G+ カッパーに関する研究グループの提案。および 200 Gbps、400 Gbps、800 Gbps、および 1.6 Tbps イーサネット。

「イーサネットのポートフォリオは拡大を続けており、パワー・オーバー・イーサネット（PoE）、シングル・ペア・イーサネット（SPE）、タイムセンシティブ・ネットワーキング（TSN）などの高速化と革新的な進歩を包含しています」とブージェルベーネ氏は述べた。 (SPE は、1 対の銅線を介してイーサネット伝送を処理する方法を定義します。TSN は、ネットワーク上で確定的かつ保証されたデータ配信を提供する標準的な方法です。)

ホルムバーグ氏は、仮想現実（VR）を含むクラウドサービスが進歩するにつれ、遅延の管理が最も重要になっていると述べた。同氏は、「この問題に対処するには、Precision Time Protocolと組み合わせたイーサネットの使用が含まれる可能性が高く、これにより、イーサネットは遅延目標が定義された接続技術に進化できるようになる」と述べた。

同期操作が不可欠な大規模分散システムのサポートには、数百ナノ秒のオーダーのタイミング精度が必要です。「この典型的な例は、電気通信分野、特に 5G ネットワーク、そして最終的には 6G ネットワークの領域に見られます」とホルムバーグ氏は述べています。

事前に定義された遅延を提供するイーサネットネットワークは、特に AI などのテクノロジーの要件に対処するだけでなく、データセンター全体で GPU を同期するために、企業 LAN にもメリットをもたらす可能性があると同氏は述べています。「本質的に、イーサネットの将来は、新たな技術パラダイムと絡み合い、イーサネットがどのように機能し、進化するかを形作るようだ」とホルムバーグ氏は述べた。

AIコンピューティングとアプリケーション開発のためのインフラストラクチャのセットアップも、イーサネット拡張の重要な分野になるとダンブロシア氏は述べた。 AI には、低レイテンシの接続を必要とする多くのサーバーが必要です。「したがって、高密度の相互接続が重要になります。また、レイテンシよりも速く物事を実行しようとしているため、これらの問題を解決し、エラーを使用する必要があるためです」追加のチャネルパフォーマンスを得るには修正が必要です。そこには多くの問題があります。」

ジョーンズ氏は、生成アートワークなどAIを活用した新しいサービスには、基礎的な通信層としてイーサネットを使用する巨額のインフラ投資が必要になると述べた。

AI とクラウドコンピューティングは、デバイスとネットワークに期待されるサービスの継続的な成長を可能にするものであるとジョーンズ氏は付け加えました。「これらの新しいツールは、作業環境の内外でのテクノロジー消費の進化を推進し続けるでしょう」とジョーンズ氏は述べた。

ワイヤレスネットワークの拡張でも、イーサネットの使用量はさらに増加するでしょう。シスコネットワーキング担当シニアバイスプレジデントのグレッグドライ氏は、「そもそも、有線なしではワイヤレスを実現することはできません。すべてのワイヤレスアクセスポイントには有線インフラストラクチャが必要です」と述べています。「そして、クラウド、AI、その他の将来のテクノロジーを推進する大規模なデータセンターはすべて有線とファイバーで接続されており、すべてイーサネットスイッチに遡ります。」

イーサネットの消費電力を削減する必要性もその開発を推進しています。

たとえば、トラフィックが多くないときにリンクの電源をオフにするエネルギー効率の高いイーサネットは、消費電力を最小限に抑えることが不可欠な場合に役立つと、IEEE P802.3dg 100Mb/s ロングリーチシングルペアイーサネットの議長であるジョージジマーマン氏は述べています。タスクフォース。これには、ネットワークトラフィックが非対称または断続的である自動車も含まれます。「エネルギー効率は、イーサネットのあらゆる分野で重要な問題です。エネルギー効率は、私たちが行っている多くのことの複雑さを制御します」と彼は言いました。その中には産業用制御システムやその他の運用技術も含まれるようになっていますが、「しかし、IT におけるイーサネットの普及に匹敵するまでには長い道のりがあります。」

イーサネットは広く普及しているため、膨大な数の IT プロフェッショナルがイーサネットの使用に関する訓練を受けており、現在独自のプロトコルを使用している分野ではイーサネットが魅力的となっています。そのため、組織は、自分に精通した比較的小規模な人材に依存するのではなく、はるかに大きな人材を活用して、数十年にわたるイーサネット開発を活用することができます。「そしてイーサネットはエンジニアリングの世界を築く基盤となるのです」とジマーマン氏は語った。

この状況により、テクノロジーの開発が継続され、その用途が拡大することが予想されます。

「将来がどうなろうとも、たとえそれがボブですら認識できない形であっても、ボブ・メトカーフのイーサネットはそこに存在してあらゆるものを接続するだろう」とドライ氏は語った。「誰にもわかりません。私のアバターは、私が言いたいことを言うように訓練されており、60周年記念の記者会見に登場するためにイーサネット上を移動しているかもしれません。」

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Michael Cooney は、Network World の上級編集者で、25 年以上にわたって IT の世界について執筆してきました。 [email protected] までご連絡ください。

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