Converged Ethernet gegenüber
zusätzlichen Standard-Verbindungen

Converged Enhanced Ethernet (CEE) verbessert die Ethernet-Leistung ist aber teuer. Mit den sinkenden Kosten für 10-GbE-Geräte und 25-GbE am Horizont, kann es günstiger sein, weitere Links hinzuzufügen.

Obwohl Beurteilungen es oft nicht anzeigen, die Ethernet Übertragung ist ein nachlässiges Übertragunsgmedium. Sie stützt sich auf einen Kollisionsmechanismus, der verhindert, dass zwei Quellen gleichzeitig auf einen Empfänger zugreifen, indem er sie zwingt umzukehren und mit zufällig gewählten Zeitüberschreitungen die Übertragung erneut zu versuchen. Dieser Kollisionsprozess reduziert die Leistung, möglicherweise in ganz erheblichem Ausmaß und führt zu zusätzlichen Latenzzeiten.

Der Leistungsabfall trifft Durchsatz-sensible Anwendungen wie vernetzte Speichermedien, während sich die zusätzliche Latenz auf zeitkritische Funktionen wie z.B. Messaging zwischen Finanzsystemen auswirkt.

Eine Lösung des Problems ist, dem System weitere Puffer hinzuzufügen, so dass Daten für einen sehr kurzen Zeitraum gehalten werden, bis der empfangende Port von der vorherigen Nachricht frei ist. Dies versteht man als Converged Enhanced Ethernet (CEE). Typischerweise werden die Puffer am Ausgang der Switche eingesetzt, so dass jeder Port in der Lage ist, mehrere Nachrichten zu stapeln. Ein Drosselmechanismus stoppt kurzzeitig die Übertragung, wenn der zugewiesene Puffer voll ist. Die zusätzliche Komplexität und der Mangel an Wettbewerbsintensität führen zu höheren Preisen für CEE-Geräte.

Eine andere Methode zur Behebung des Problems mit den Kollisionen wird in der Verwendung teurer ATCA Blade-Systeme gesehen. Dabei ist jeder Server direkt mit allen anderen Servern im Blade-Gehäuse verbunden. Da es auf jeder Verbindung nur zwei Endknoten (Geräte) gibt, können keine Kollisionen auftreten und die Leistung ist hoch, während die Latenzzeit sehr gering ist. Leider lassen sich solche Systeme nicht skalieren.

Rasch fallende Preise für 10-Gigabit-Ethernet (GbE) Ausstattung bieten eine neue Lösung. Die Leistung wird erhalten, indem zusätzliche Verbindungen zu jedem Endknoten (Server oder Speichereinheit) eingerichtet werden. Dies manifestiert sich entweder in Form von diskreten 10-GbE-Verbindungen oder als gruppierte Kanäle, deren Aggregation die Leistung verdoppelt oder vervierfacht. Es gibt bereits 40-GbE-Switches und Netzwerkkarten, die vier 10-GbE-Verbindungen verwenden, um jedes Datagramm über vier Kanäle zu verteilen.

Der 40-GbE-Ansatz verbessert sicherlich die Leistung, aber der effektive Durchsatz eines 40-GbE-Systems als Prozentsatz des theoretischen Maximums ähnelt dem eines 10-GbE Systems. Die "Durchstart" Latenzzeit ist geringer, da für die Fertigstellung eines Datagramms nur ein Viertel der aufgewendeten Zeit auf einem 10-GbE-System benötigt wird.

Jetzt gibt es Silizium zur Unterstützung eines 25-GbE-Links für 25/50/100-Verbindungen. Diese Lösung bietet einen 2,5-fachen Schub auf einer einzigen Verbindung gegenüber den derzeitigen Verbindungen in 10-GbE und 40-GbE-Systemen. Die neuen Verbindungen können die zuvor installierte Verkabelung verwenden, so dass die Aufrüstung relativ preiswert ist und dabei sowohl die Leistung als auch die Latenz verbessert wird. Da 25-GbE- Switches sehr komplex sein müssen, wird es eine Weile dauern bis sie verfügbar sind.

Wir haben also eine Situation, in der die schnellste Leistung wohl durch eine höhere Anzahl von "Standard" Ethernet-Kanälen kommen wird, vor allem mit 25-GbE-Links. In der Tat kann die Latenz bis zu dem Punkt verbessert werden, an dem sich die Standardlösung mit schnellen Verbindungen der Converged Ethernet Lösung nähert. Natürlich werden die Ergebnisse je nach Anwendungsfall und Kunde variieren.

Die Debatte verlagert sich auf die TCO-Ebene, wobei die Kosten eines konvergenten Umfelds wesentlich höher sind als die einer Standard-Konfiguration. Der Kostenunterschied könnte die Investition in weitere Standard-Ethernet-Verbindungen oder ein Upgrade auf 25-GbE, im Vergleich zu einer Umstellung auf Converged Ethernet, rechtfertigen.

Zusammengefasst wird die Verfügbarkeit von schnellen Ethernet-Verbindungen und gruppierten Multi-Link-Verbindungen wohl den Einsatz von Converged Ethernet verlangsamen.