Convergence Ethernet ou ajout de liaisons

Converged Enhanced Ethernet améliore les performances d’Ethernet mais coûte cher. Avec la chute des prix des équipements 10GbE et Ethernet 25GbE à l’horizon, il peut sembler moins cher de multiplier les liaisons.

Même si les comparatifs ne le montrent pas, Ethernet est un support de transmission stupide. Il repose en effet sur un mécanisme de collision chargé de résoudre le conflit de deux sources qui s’adressent à un même récepteur, en leur demandant à toutes les deux de réitérer leur tentative après un délai aléatoire. Ce processus de gestion des collisions réduit les performances, sans doute de façon considérable et cela ajoute une latence supplémentaire.

La dégradation des performances touche la vitesse des opérations sensibles comme le stockage en réseau, tandis qu’une latence supplémentaire affecte les fonctions sensible aux délais, comme l’échange de messages entre systèmes financiers.

Il existe une solution au problème, qui consiste à ajouter des buffers au système, permettant de garder les données en attente durant une brève durée jusqu'à ce que le port récepteur se libère de la précédente communication. Il s’agit de Converged Enhanced Ethernet (CEE). Typiquement, on ajoute des buffers en sortie des switchs concernés, pour chaque port puisse empiler plusieurs messages. Un mécanisme d’étranglement stoppe momentanément les transferts lorsque le buffer attribué est plein. La plus grande complexité des équipements de CEE leur manque de concurrence serrée contribuent à majorer leurs prix.

On trouve une autre méthode pour résoudre le problème des collisions dans les coûteux systèmes de lames ATCA où chaque serveur est directement connecté à tous les serveurs d’un châssis de lames. Comme il n’y a que deux nœuds sur chaque liaisons, il ne peut pas se produire de collision et les performances sont élevées, avec une latence très faible. Malheureusement, ce tels systèmes ne sont pas extensibles.

La baisse rapide de prix des matériels Ethernet 10 Gigabits (10GbE) représente une nouvelle solution. Les performances sont réalisables en ajoutant plus de liaisons à chaque nœud terminal (serveur ou unité de stockage). Cela se traduit soit par des liaisons 10GbE discrètes, par exemple, soit par des canaux jumelés qui multiplient les performances d’un facteur 2 ou 4. Il existe des switchs et des cartes réseau 40GbE qui utilisent quatre liaisons 10GbE avec chaque datagramme réparti sur les quatre canaux.

L’approche 40GbE améliore certainement les performances, mais le débit maximal effectif d’un système 40GbE sous la forme d’un pourcentage du maximum théorique est similaire de celui d’un système 10GbE. La latence propre du transfert est réduite, vu qu’il faut quatre fois moins de temps pour faire transiter un datagramme que sur un système 10GbE.

Il existe maintenant des puces qui supportent une liaison 25GbE, ce qui donne 25/50/100 connexions. Cela multiplie par 2,5 la performance d’une seule liaison par rapport aux liaisons utilisées dans les systèmes 10GbE et 40 GbE. Les nouvelles liaisons peuvent emprunter le câblage précédemment installé, ce qui allège le coût d'une telle migration, alors que l’amélioration porte à la fois sur la vitesse et sur la latence. Cependant, comme les switchs avec des composants 25GbE sont bien plus complexes, leur disponibilité va prendre du temps.

Nous voici donc dans une situation où les performances les plus rapides viendront probablement d’une multiplication des canaux d’Ethernet «̷ standard », en particulier avec des liaisons 25GbE. En fait, il se peut que la latence s’améliore suffisamment pour que la solution standard avec des liaisons rapides se referme sur la solution Converged. Bien entendu, les résultats dépendront de l’utilisation et du client.

Le débat se déplace sur le plan comptable avec le coût total d’acquisition (TCO), sachant que l’environnement CEE est bien plus onéreux qu’une configuration standard. Il est possible que la différence de coût puisse justifier une multiplication des liaisons Ethernet standards ou une migration vers 25GbE, plutôt que le passage à une solution Converged.

Surtout, il est fort probable que la disponibilité de liaisons Ethernet plus rapides et de connexions jumelées ralentisse le déploiement de Converged Ethernet.