1 To/s pour Ethernet en 2030
La dernière feuille de route de l'Ethernet Alliance prévoit des vitesses plus élevées sur de plus longues distances pour le protocole, en fonction des besoins des fournisseurs de services, notamment de leurs déploiements 5G.
Vitesses plus élevées et plus rentables, meilleure intégration entre les environnements informatiques (IT) et les technologies opérationnelles (OT), tels sont les deux axes de développement les plus actifs autour du protocole Ethernet. C'est ce qui ressort de la conférence Optical Fiber Communication organisée à San Diego du 6 au 10 mars, où l'Ethernet Alliance a dévoilé sa dernière feuille de route Ethernet et où divers fournisseurs ont montré l'interopérabilité de cette technologie réseau omniprésente, née il y a près de 50 ans. « L'Ethernet est la chose la plus importante au monde que personne ne voit jamais », a déclaré Peter Jones, président de l'Ethernet Alliance et ingénieur distingué au sein du groupe Enterprise, Data Center & IoT Networks de Cisco.
L'Ethernet Alliance s'est donnée pour mission de faire en sorte que les développements de l'Ethernet retiennent l'attention de l'industrie. Depuis 2015, à l'exception de l'année 2021, elle publie la feuille de route des principales tendances et orientations de l'Ethernet pour informer tous les acteurs sur ses évolutions. La vitesse d'Ethernet est inévitablement un sujet très actuel. Selon la feuille de route, la vitesse de l'Ethernet est passée de 10Mb/sec à 400G Ethernet et atteindra les 800G, et peut-être le 1 To Ethernet vers 2030. « La consommation de la bande passante Ethernet n'est pas près de diminuer », a déclaré M. Jones. Pour l'instant, l'accent est mis sur le développement et l'utilisation du 400G Ethernet. Le cabinet d'études Dell'Oro a récemment indiqué que les livraisons d'Ethernet 400 Gigabit avaient plus que doublé, dépassant les 2 millions de ports en 2021. Et, selon Sameh Boujelbene, directeur de recherche senior chez Dell'Oro, « les déploiements 400G ne concernent plus les seuls hyperscalers : ils s'étendent aux petits fournisseurs de services cloud et aux grandes entreprises ».
La vitesse du protocole l'Ethernet atteindra 1 To/s vers 2030. (Crédit Ethernet Alliance)
Des vitesses boostées par l'IA et l'apprentissage machine
« Pour répondre à la demande en bande passante insatiable des applications d'IA et d'apprentissage machine, les serveurs hyperscale sont passés au 25GbE (Gigabit Ethernet), et sont en train de passer au 50GbE, 100GbE et au-delà », indique la feuille de route de l'Ethernet Alliance. « L'une des conséquences, c'est que les architectures réseau uniques au sein de ces datacenters à l'échelle de l'entrepôt mélangent des câbles en cuivre, de la fibre multimode et des solutions en fibre monomode à 100, 200 et 400GbE. Les demandes de bande passante des datacenters hyperscale et des fournisseurs de services continuent de croître de manière exponentielle, et ils adoptent des technologies similaires ».
L'an dernier, l'Alliance avait signalé plusieurs développements pour la prise en charge de ces vitesses Ethernet accrues, notamment :
- La publication de la norme IEEE 802.3cu, pour le fonctionnement 100G et 400G sur fibre monomode à 100G par longueur d'onde. La norme permet de prendre en charge des interfaces en fibre monomode plus économiques et plus efficaces en termes de consommation d'énergie pour l'Ethernet 100G et 400G en utilisant la technologie optique 100G pour réduire le coût et augmenter la densité.
- La mise au vote pour la prise en charge de la norme IEEE P802.3ck par un groupe de travail. Cette norme concerne les interfaces électriques 100G, 200G et 400G basées sur la signalisation 100G. Une fois achevée, elle permettra les interfaces électriques de 100 Gbps et soutiendra le développement d'interfaces électriques de plus haute densité ou de moindre coût pour l'Ethernet 100, 200 ou 400G.
- Le travail sur la norme IEEE P802.3ct est terminée et en révision finale avant publication. Elle concerne le support 100G sur des systèmes DWDM (multiplexage dense par répartition en longueur d'onde). Cette norme est importante, car c'est la première spécification Ethernet cohérente de la technologie DWDM à supporter la connectivité 100G sur des longueurs d'au moins 80 kilomètres. La norme IEEE P802.3cw, 400G Operation over DWDM systems, toujours en cours de développement, étendra la spécification Ethernet cohérente pour la technologie DWDM à 400G.
En ce qui concerne les réseaux d'entreprise et de campus, l'Ethernet Alliance indique que plus d'un milliard d'adaptateurs Ethernet de toutes vitesses sont expédiés chaque année. « La plupart de ces ports sont de type BASE-T au niveau de la couche d'accès, avec des liens en fibre multimode et monomode (MMF/SMF) plus loin dans le réseau », indique sa feuille de route. L'évolution des besoins des points d'accès WiFi et des périphériques clients de classe entreprise se traduit par des changements technologiques. Les ports BASE-T évoluent du 1000BASE-T au 2,5G/5G/10G BASE-T, et les ports optiques évoluent du 10G/40G au 25G/100G, toujours selon la feuille de route.
Un Ethernet unique pour l'IT et l'OT
Si l'augmentation des débits va influencer l'évolution de l'Ethernet, l'un des domaines nécessitant d'autres développements est celui de l'intégration des réseaux Ethernet informatiques traditionnels aux réseaux Ethernet industriels ou opérationnels. « Historiquement, les réseaux IT et OT en silo n'ont pas été intégrés de manière très efficace, mais ils doivent l'être pour tirer parti de l'automatisation, de la gestion et d'autres outils », a déclaré M. Jones. « Si nous voulons que l'Ethernet réussisse, nous devons le rendre accessible aux techniciens de l'OT, et non les obliger à réévaluer leurs structures pour qu'elles soient identiques à celles de l'IT », a ajouté M. Jones. L'objectif ultime est d'arriver à un protocole unique pouvant répondre aux besoins des technologies de l'IT et de l'OT.
Parmi les initiatives en cours, l'Alliance cite le développement de la spécification IEEE 802.3cg, publiée en février 2020, qui définit l'utilisation de l'Ethernet à paire unique (SPE) dans de nombreuses circonstances, à la place des câbles de bus, y compris les câbles à paire torsadée RS-485, les câbles coaxiaux RG-6 et les câbles d'instrumentation. « Les applications d'automatisation, de construction et industrielles passent progressivement des anciens réseaux de type bus de terrain à Ethernet, mais à l'heure actuelle, les anciens protocoles encore utilisés à la périphérie des réseaux OT restent un obstacle à cette transformation », a déclaré M. Jones.
Interopérabilité Ethernet optique multi-fournisseurs
Autre sujet abordé par la feuille de route : l'influence des fournisseurs de services sur l'avenir de l'Ethernet. Selon la feuille de route, depuis des décennies, les fournisseurs de services sont le moteur de l'Ethernet à haut débit. « Leurs besoins en matière d'agrégation multiservice continuent de croître avec la prise en charge des connexions de routeur, de la norme de réseau optique passif Ethernet EPON, du réseau de transport optique (OTN) et du backhaul câblé et sans fil », indique la feuille de route. En particulier, le déploiement de la technologie mobile 5G entraîne une augmentation spectaculaire des applications réseaux de transport de liaison frontale (fronthaul) et arrière (backhaul), et accroît la demande en débits plus élevés sur des distances plus longues, poussant encore plus loin les exigences attendues de l'Ethernet. « La consommation mondiale de vidéo sur tous les appareils ne risque pas d'inverser cette tendance », a déclaré l'Alliance.
L'Ethernet Alliance devrait également profiter de la conférence Optical Fiber Communication de cette semaine pour présenter l'interopérabilité multi-fournisseurs entre les technologies 50 et 800G. Cette démonstration devrait permettre de relier les équipements Ethernet de 15 entreprises, dont AMD, Arista et Juniper. « La démonstration de l'interopérabilité d'un large éventail de systèmes existants et de technologies émergentes renforce la flexibilité inhérente à l'Ethernet et montre pourquoi il s'est imposé comme base des réseaux dans le monde entier », a déclaré David Rodgers, président des événements de l'Ethernet Alliance et directeur senior du développement commercial de l'entreprise de télécommunications EXFO, dans un communiqué.
