Converged Ethernet vs. más enlaces

CEE (Converged Enhanced Ethernet) mejora el rendimiento de Ethernet pero puede resultar caro. Con la caída de los precios de los equipos 10 GbE y los 25 GbE en el horizonte puede resultar más barato añadir más enlaces.

Aunque a menudo los puntos de referencia no lo muestran, Ethernet es un vehículo de transmisión poco sólido. Se basa en un mecanismo de colisión que resuelve el direccionamiento de dos fuentes que abordan a un mismo receptor, obligándoles a dar la vuelta e intentarlo de nuevo con tiempos de espera aleatorios. Este proceso de colisión reduce el rendimiento, posiblemente en cantidades considerables e introduce una latencia adicional.

La degradación de la calidad de funcionamiento afecta al rendimiento de acciones sensibles como el almacenamiento en red, mientras que la latencia adicional afecta a las funciones que dependen del tiempo, tales como mensajería entre sistemas financieros.

Una solución a este problema consiste en agregar búferes en el sistema, permitiendo que los datos sean retenidos por un breve periodo de tiempo, hasta que el puerto receptor se libere de la comunicación anterior. Esto es Converged Enhanced Ethernet (CEE). Normalmente, los buffers se añaden en la salida de los conmutadores, para que cada puerto sea capaz de apilar varios mensajes. Cuando el búfer asignado se llena, un mecanismo de limitación detiene momentáneamente las transferencias. La complejidad y la falta de competencia hacen que el precio de la CEE sea elevado.

Otro método para resolver el problema de colisión se ve en los costosos sistemas blade ATCA, donde cada servidor está directamente conectado con todos los demás servidores del chasis blade. Dado que solamente hay dos dispositivos nodo al final en cada enlace, no se producen colisiones y el rendimiento es alto, mientras que la latencia es muy baja. Desafortunadamente, estos sistemas no se pueden escalar.

La rápida caída de los precios de los equipos 10Gigabit Ethernet (GbE) se presentan como una nueva alternativa. El rendimiento puede obtenerse añadiendo más enlaces a cada nodo final (servidor o unidad de almacenamiento). Esto se manifiesta como un sutil enlace de 10 GbE, o como canales agrupados, aumentando x2 o x4 el rendimiento. Existen conmutadores y NICs de 40 GbE utilizando cuatro enlaces de 10 GbE con cada datagrama que se extienden por los cuatro canales.

El enfoque de 40 GbE ciertamente mejora el funcionamiento, aunque el rendimiento efectivo de un sistema de 40 GbE así como el porcentaje máximo teórico es similar al de un sistema de 10 GbE. También se reduce la latencia “Go-around”, ya que el tiempo total de un datagrama es una cuarta parte que en un sistema de 10 GbE.

Actualmente el silicio soporta un enlace de 25 GbE, permitiendo 25/50/100 conexiones. Esto proporciona, en un solo enlace, un aumento 2,5 veces superior a los utilizados actualmente en sistemas de 10 GbE y 40 GbE. Los nuevos enlaces pueden utilizar cableado instalado anteriormente, por lo que las actualizaciones son relativamente baratas y, una vez más, mejoran tanto el rendimiento y la latencia. Sin embargo, tardarán un tiempo en estar disponibles, debido a que los conmutadores con circuitos de 25 GbE son mucho más complejos.

Nos encontramos en una situación, donde es probable que provenga de un número de canales superior Ethernet "estándar", especialmente con enlaces de 25 GbE. De hecho, la latencia puede mejorar hasta el punto en que la solución estándar con enlaces rápidos se acerque a la solución convergente. Por supuesto, los resultados variarán en función del uso y el cliente.

El debate se traslada al plano TCO, con el coste de un entorno convergente es mucho mayor que una configuración estándar. La diferencia del coste podría justificar disponer de más conexiones de Ethernet estándar, o una actualización a 25 GbE, frente a un movimiento a redes convergentes.

En general, parece probable que la disponibilidad de enlaces Ethernet más rápidos y con la agrupación de conexiones multi-link se ralentizará el despliegue de Converged Ethernet.