Исследование, проведённое аналитиками Omdia, говорит о том, что «очень большое» количество телекоммуникационных компаний рассматривают технологию PON в качестве одного из ключевых элементов своих стратегий по снижению энергопотребления.

PON (Passive Optical Network) — технология оптических сетей с пассивными оптическими разветвителями. Такой подход позволяет снизить потребление энергии, что особенно важно в сложившейся макроэкономической обстановке и условиях кризиса. По словам главного аналитика Omdia Джули Канстлер (Julie Kunstler), технология PON эффективна с точки зрения использования оптоволокна, обладает высокой степенью безопасности и проста в обновлении.

Источник изображения: ComSoc

Однако, по её словам, во многих телекоммуникационных компаниях PON сталкивается с организационными препятствиями из-за убеждения, что данное решение подходит только для предоставления потребительских услуг. «Зачастую отделы продаж и маркетинга не уверены в PON просто потому, что не понимают этот подход. Многие считают, что PON-топология точка-многоточка предназначена только для жилых зданий, а технических возможностей для поддержки сервисов корпоративного уровня нет», — сказала госпожа Канстлер.

Однако на деле, как отметила Джули Канстлер, развёртывание бизнес-услуг на базе PON позволяет повысить рентабельность инвестиций в сетевую инфраструктуру. Используя такую оптическую сеть не только для жилых помещений, операторы могут перейти к конвергентному подходу предоставления интернет-доступа. Это особенно актуально в свете грядущего появления стандарта 50 GPON с пропускной способностью до 50 Гбит/с.

Некоторые части Южного Йоркшира (Великобритания) могут получить широкополосный оптоволоконный доступ в интернет благодаря экспериментальной технологии прокладки кабелей в водопроводных трубах. Проект продолжительностью два года позволит оценить жизнеспособность технологии с возможным подключением в дальнейшем большего числа домохозяйств.

Реализация будет проводиться при участии местной водопроводной компании Yorkshire Water совместно с инженерами из Arcadis и при содействии Университета Стратклайда. По данным Министерства культуры, средств массовой информации и спорта потенциально можно будет обеспечить быстрой связью до 8500 домов и предприятий. В ходе санкционированных правительством технологических испытаний будет проложено 17 км кабеля по водопроводным трубам.

Источник изображения: Tama66/pixabay.com

Проект является частью £4-млн плана по обеспечению качественной телефонной и интернет-связью жителей труднодоступных мест — прокладкой сетей должны заняться сами телекоммуникационные операторы. Предполагается, что использование оптоволокна в водопроводных трубах в сочетании со специальными сенсорами также поможет местным коммунальным службам быстрее обнаруживать места утечек и прорывов.

Однако для начала придётся провести оценку всех нюансов внедрения технологии, включая как экономическую целесообразность подобных сервисов, так и правовые аспекты, а также безопасность эксплуатации. Стадия исследований уже начата и будет продолжаться до 31 мая следующего года, после чего начнутся реальные испытания в течение 12 месяцев. Параллельно будет разрабатываться план по более широкому распространению технологии, а в случае успеха тестирования аналогичные решения начнут реализовать и в других частях Великобритании.

В частности, это позволит придать импульс плану Project Gigabit, который предусматривает высокоскоростное подключение к Сети миллионов людей и компаний в сельской местности, пока не имеющих качественной связи. Особенно это касается мест, в которые провайдеры считают нецелесообразным прокладывать сети традиционными способами, буквально «раскапывая дороги».

Производительность любого современного суперкомпьютера или кластера во многом зависит от интерконнекта, объединяющего вычислительные узлы в единое целое, и практически обязательным компонентом такой сети является коммутатор. Однако последнее не аксиома: компания Rockport Networks представила своё видение HPC-систем, не требующее использования традиционных коммутирующих устройств.

Проблема межсоединений существовала в мире суперкомпьютеров всегда, даже в те времена, когда сам процессор был набором более простых микросхем, порой расположенных на разных платах. В любом случае узлы требовалось соединять между собой, и эта подсистема иногда бывала неоправданно сложной и проблемной. Переход на стандартные сети Ethernet, Infiniband и их аналоги многое упростил — появилась возможность собирать суперкомпьютеры по принципу конструктора из стандартных элементов.

Пассивный оптический коммутатор SHFL

Тем не менее, проблема масштабирования (в том числе и на физическом уровне кабельной инфраструктуры), повышения скорости и снижения задержек никуда не делась. У DARPA даже есть особый проект FastNIC, нацеленный на 100-кратное ускорение сетевых интерфейсов, чтобы в конечном итоге сгладить разницу в скорости обмена данными внутри узлов и между ними.

Сам по себе высокоскоростной коммутатор для HPC-систем — устройство непростое, требующее использования недешёвого и сложного кремния, и вкупе с остальными компонентами интерконнекта может составлять заметную долю от стоимости всего кластера в целом. При этом коммутаторы могут вносить задержки, по определению являясь местами избыточной концентрации данных, а также требуют дополнительных мощностей подсистем питания и охлаждения.

Подход, продвигаемый компанией Rockport Networks, свободен от этих недостатков и изначально нацелен на минимизацию точек избыточности и возможных коллизий. А достигнуто это благодаря архитектуре, в которой концепция традиционного сетевого коммутатора отсутствует изначально. Вместо этого имеется специальный модуль SHFL, в котором топология сети задаётся оптически, а все логические задачи берут на себя специализированные сетевые адаптеры, работающие под управлением фирменной ОС rNOS и имеющие на борту сконфигурированную нужным образом ПЛИС.

Модуль SHFL даже не требует отдельного электропитания, а вот адаптеры Rockport NC1225 его хотя и требуют, но умещаются в конструктив низкопрофильного адаптера с разъёмом PCIe x16 и потребляют всего 36 Вт. Правда, в настоящий момент речь идёт только о PCIe 3.0, поэтому полнодуплексного подключения на скорости 200 Гбит/с пока нет. Тем не менее, Техасский центр передовых вычислений (TACC) посчитал, что этого уже достаточно и стал одним из первых заказчиков — 396 узлов суперкомпьютера Frontera используют решение Rockport.

Использование не совсем традиционной оптической сети, впрочем, накладывает свои особенности: вместо популярных *SFP-корзин используются разъёмы MTP/MPO-24, а каждый кабель даёт для подключения 12 отдельных волокон, что при скорости 25 Гбит/с на волокно позволит достичь совокупной пропускной способности 300 Гбит/с. ОС и приложениям адаптер «представляется» как чип Mellanox ConnectX-5, который и входит в его состав, а потому не требует каких-то особых драйверов или модулей ядра.

Rockport фактически занимается транспортировкой Ethernet и реализует уровень OSI 1/1.5, однако традиционной коммутации как таковой нет — адаптеры самостоятельно определяют конфигурацию сети и оптимальные маршруты передачи сигнала по отдельным волокнам с возможностью восстановления связности на лету при каких-либо проблемах. Весь трафик разбивается на маленькие кусочки (FLIT'ы) и отправляется по виртуальным каналам (VC) с чередованием, что позволяет легко управлять приоритизацией (в том числе на L2/L3) и снизить задержки.

SHFL имеет 24 разъёма для адаптеров и ещё 9 для объединения с другими SHFL и Ethernet-шлюзами для подключения к основной сети ЦОД (в ней сеть Rockport видна как обычная L2). Таким образом, в составе кластера каждый узел может быть подключён как минимум к 12 другим узлам на скорости 25 Гбит/с. Однако топологию можно менять по своему усмотрению. Компания-разработчик заявляет о преимуществе своего интерконнекта на классических HPC-задачах, могущем достигать почти 30% при сравнении c InfiniBand класса 100G и даже 200G. Кроме того, для Rockport требуется на 72% меньше кабелей.

Консорциум 2Africa по прокладке одной из самых дорогостоящих в мире подводных волоконно-оптических линий сообщили о добавлении четырёх новых ветвей. Таким образом, в общей сложности инфраструктура подключений будет насчитывать 35 точек в 26 странах.

В проект 2Africa входят China Mobile International, Facebook✴, MTN GlobalConnect, Orange, STC, Telecom Egypt, Vodafone и WIOCC. В рамках инициативы будет проложен кабель протяжённостью приблизительно 37 тыс. км, который свяжет Африку, Европу и Средний Восток. В число новых планируемых подключений вошли Сейшельские острова, Коморские острова, Ангола, а также точка на юго-востоке Нигерии. Не так давно было объявлено о включении в проект Канарских островов.

Первичный маршрут 2Africa

О проекте 2Africa впервые стало известно в мае прошлого года. На сегодняшний день выполнена основная часть морских разведывательных работ; ведётся изготовление кабеля. Ввести линию в эксплуатацию планируется к 2024 году. Высокоскоростная магистраль, стоимость которой оценивается почти в $1 млрд, обеспечит скоростным доступом в интернет огромное количество пользователей, которые проживают в соответствующем регионе.

Google и Facebook✴ реализуют крупномасштабный проект под кодовым названием Apricot по обеспечению высокоскоростным интернет-доступом ряда стран Азиатско-Тихоокеанского региона. Речь идёт о прокладке подводной магистрали протяжённостью приблизительно 12 тыс. км.

В рамках проекта будут проложены две волоконно-оптические линии — Echo и Bifrost. Они свяжут Азиатско-Тихоокеанский регион с Северной Америкой. В настоящее время проект ждёт одобрения со стороны регулирующих органов. Предполагается, что после ввода новых линий в эксплуатацию начальная пропускная способность превысит 190 Тбит/с. Магистраль свяжет Японию, Тайвань, Гуам, Филиппины, Индонезию и Сингапур.

Завершить работы в рамках инициативы Apricot планируется в 2024 году. Проект поможет Google и Facebook✴ улучшить доступность своих многочисленных сервисов для пользователей в регионе. Отмечается, что каналы Echo и Bifrost смогут поддерживать растущие объёмы трафика для сотен миллионов пользователей и миллионов бизнес-структур.

Google объявила о планах проложить новый подводный кабель Firmina, который протянется от восточного побережья США до Лас-Тонинаса в Аргентине. В южной части он получит дополнительные ответвления до Прайя-Гранде (Бразилия) и Пунта-дель-Эсте (Уругвай). Кабель назван в честь бразильской писательницы и аболиционистки XIX века Марии Фирмины дос Рейс (Maria Firmina dos Reis).

Кабель будет включать 12 оптоволоконных пар (ёмкость пока не уточняется) и позволит южноамериканским пользователям получить быстрый доступ с малой задержкой к продуктам Google, включая поиск, Gmail, YouTube и облачные сервисы Google Cloud. Этот кабель станет 16-м по счёту, в постройку которого вложилась Google.

Уникальным Firmina делает то, что он будет самым длинным кабелем в мире, способным работать от одного источника питания на любом из его концов. Даже если один из источников станет временно недоступным, второй сможет обеспечить полную работоспособность кабеля, что повышает устойчивость и надёжность связи. Достигается это за счёт подачи более высокого (+20%) напряжения, чем в аналогичных решениях.

Обычным кабелям требуются дополнительные усилители, которые устанавливаются примерно через каждые 100 км. Для их питания необходимо высокое напряжение, которое подаётся с береговых станций. И если на коротких дистанциях можно организовать питание только с одного конца, то с увеличением длины кабеля и числа волокон это становится всё более трудной задачей.