A nova tecnologia de rede WAN será a Ethernet?

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A nova tecnologia de rede WAN será a Ethernet?

Do original Is Ethernet the new wide area network? By James Morris, contributor. 26/08/2014. Traduzido por Ademar Felipe Fey em 26/01/2015.

Conectar as suas redes empresariais tem costumado ser um escolha entre uma série de diferentes tecnologias baseadas em comutação de pacotes ou frames que poderiam levar os dados a distâncias muito mais longas do que o sistema interno da LAN Ethernet era capaz. A rede de longa distância (WAN) tem tradicionalmente se baseado em protocolos e sistemas de conexão, como X.25, Frame Relay, ATM, BISDN, FDDI, SONET/SDH e SMDS mas todos têm sido repletos de inconvenientes. O desempenho tem em geral ficado muito aquém das redes internas da LAN Ethernet, embora isso tenha melhorado `a medida que essas tecnologias se desenvolveram. No entanto, a Ethernet está cada vez mais oferecendo uma alternativa viável para uma grande variedade de implementações de WAN.

Preço versus desempenho
Os problemas com as tecnologias existentes giram principalmente em torno do desempenho que elas podem oferecer em relação ao custo, ao lado das complicações que elas introduzem na topologia de rede, que por sua vez também leva a uma implementação cara. Por exemplo, uma vez mais popular, o protocolo X.25, apesar de também ser baseado em pacotes, foi projeto de forma diferente em relação ao Protocolo da Internet, que é agora predominante em redes de área local, de modo que a tradução entre os dois foi necessária. O X.25e também foi projetado para lidar com redes que são muito mais sujeitas a erros do que as redes modernas, com um sistema de correção de erros que restringe sua capacidade de desempenho. Algumas versões mais recentes de redes WAN têm abordado estas questões, embora o X.25 ainda está em uso para aplicações especializadas.

O Frame Relay foi projetado com desempenho em mente, transferindo quadros de dados maiores do que os pequenos pacotes do X.25. Ele é usado com linhas T-1 e E-1 das operadoras que operam em qualquer velocidade, desde 64 Kbps a 400 Mbps (nos EUA) e 565 Mbps (na Europa e Japão). O desempenho de ponta tem sido capaz de oferecer uma conexão muito útil entre as principais filiais, com as velocidades menores fornecendo provisão adequada para pequenos escritórios. Mas os preços sobem consideravelmente, tanto em termos do próprio aluguel da conexão e do hardware necessário para converter uma rede IP local baseada em Ethernet para o frame relay sobre uma linha E-1 ou T1.

Frame Relay sobre linhas T-1 ou E-1 da Operadora
Acima do frame relay, o ATM sobre SONET/SDH pode fornecer níveis mais altos de desempenho usando a estrutura do sistema de telefonia. Isso pode fornecer um desempenho de até 40 Gbps usando a implementação do topo OC-768, mas custa milhões de dólares por mês apenas para a conexão. Assim como os sistemas de frame relay, o preço do equipamento para traduzir a rede IP Ethernet para a rede baseada em quadros ATM sobre fibra baseada no SONET/SDH também será decididamente alto. Conhecimento técnico será necessário para configurar e manter essa conexão, e o conhecimento convencional sobre a configuração na LAN Ethernet não será suficiente.

Fome de largura de banda, dirigida pela nuvem
Assim, apesar do frame relay e do ATM sobre SONET/SDH terem vindo a prestar serviço robusto e uma gama completa de opções de largura de banda para a WAN empresarial, o preço e a complexidade de ambos significa que eles não são as melhores opções para a fome crescente de largura de banda entre filiais da organização. Uma das principais forças motrizes por trás disso é a nuvem privada. A IDC estima que os gastos em nuvem privada vai bater 24.000 milhões de dólares (£ 14.000.000.000) em 2016, crescendo a uma taxa composta de 50 por cento ao ano até então. A Infraestrutura, Plataforma e Software-as-a-Service prometem benefícios de custos consideráveis, mas eles exigem uma onipresente conectividade de alta velocidade entre escritórios para ser eficaz. Esta é uma necessidade para um sistema de nuvem distribuída para ser o mais transparente possível para o usuário final, onde quer que eles estejam localizados fisicamente dentro do alcance dos escritórios da empresa.

No entanto, a ascensão da nuvem privada não foi o único fator determinando a necessidade de uma maior largura de banda. O uso mais geral de aplicações colaborativas, exigindo dados compartilhados, também tem sido um fator que contribui – em particular os que envolvem videoconferência e streaming de vídeo, que exigem muita largura de banda com a menor latência possível. As empresas também têm vindo a consolidar seus centros de dados, de modo que há mais probabilidade de que os servidores, que costumavam estar na LAN, estão agora no final da conexão WAN em seu lugar. Este último também aumenta a necessidade de redundância, com uma ainda maior necessidade de largura de banda entre os centros de dados para que eles possam permanecer sincronizados, com backup e disponíveis.

Na verdade, a largura de banda exigida por empresas tem crescido a uma taxa de mais de 30 por cento ano a ano. Mas o orçamento para a entrega desta banda só tem crescido em 10 por cento ao ano. Isto significa que uma tecnologia proporcionando a mesma ou maior largura de banda do que as tecnologias estabelecidas por muito menos dinheiro é uma proposta muito atraente. Isso fez com que as tecnologias alternativas de WAN pareçam muito mais atraente, em particular a Carrier Ethernet. Já em 2007, em uma pesquisa da Current Analysis de 120 tomadores de decisão, 46 por cento das pessoas usando atualmente WANs Frame Relay planejavam mudar para a Carrier Ethernet, enquanto que 61 por cento dos usuários atuais do ATM pensavam da mesma maneira. Em 2009, 73 por cento das empresas em todos os setores começaram a usar Carrier Ethernet de alguma forma.

Outra pesquisa realizada pela Nemertes Research identificou as razões para o interesse em Carrier Ethernet serem o baixo custo, flexibilidade, fácil gerenciamento e largura de banda que oferece, com 60 por cento dos inquiridos colocando a ênfase principal no nível de despesas. A comodidade das interfaces significa que a Carrier Ethernet ganha em termos de custos de implementação, e a onipresença de especialização na configuração de redes Ethernet também significa que a equipe não precisa de caro treinamento especializado, a fim de gerenciar uma WAN Ethernet.

Qualidade de serviço versus desempenho bruto
A Qualidade de Serviço (QoS) é sempre uma consideração chave com as WANs, uma vez que será necessária para fornecer acesso seguro a serviços de missão crítica. Uma das maneiras da Carrier Ethernet poder ajudar com esta situação é simplesmente através da redução do custo de largura de banda. Graças a isso, as empresas podem garantir QoS por excesso de especificação no desempenho de suas conexões WAN, de modo que elas nunca se tornam um gargalo. Isso ocorre porque a criação de QoS de forma otimizada pode ser complexo, e pode não ser fácil de conseguir na primeira tentativa. Felizmente, a Carrier Ethernet é capaz de suportar 100 Gbps de largura de banda entre os sites com mais de 850 quilômetros de distância. Existem variedades de 400 Gbps e de 1T Bbps em implementação. Por isso, já supera o auge das capacidades do SONET/SDH, com o potencial de excederem em muito o seu desempenho no futuro, embora também seja possível executar Carrier Ethernet sobre SONET/SDH. Em outras palavras, a abundância de largura de banda pode ser disponibilizada.

No entanto, a Carrier Ethernet 2.0 especifica uma série de tecnologias que podem ajudar a responder à pergunta da Qualidade de Serviço. A capacidade multi-COS significa que para diferentes tipos de dados podem ser atrbuídos níveis de prioridade, por exemplo, a priorização de voz e vídeo sobre dados menos sensíveis à latência, como a Web internet. Um acordo de nível de serviço pode ser mantido mesmo quando vários clientes compartilham a mesma infraestrutura de cabeamento. Níveis mais altos de largura de banda pode ser fornecidos sob demanda até a velocidade da interface, sem a necessidade de alterar qualquer hardware físico. Assim, se uma empresa acha que existe largura de banda insuficiente para a sua necessidade de WAN com seu plano de conectividade atual, uma atualização será prontamente disponível. É possível até mesmo moldar a provisão dinamicamente em torno dos altos e baixos na demanda, de modo que uma empresa só tem que pagar pela largura de banda que ela usa, em vez do máximo que ela poderia concebivelmente exigir.

Ethernet WAN como uma commodity
Existem outras causas que fazem o custo da Ethernet como uma interconexão de WAN ser cada vez mais competitiva. A chegada de Carrier Ethernet 2.0 permitiu à Ethernet WAN ser fornecida muito mais como uma commodity (mercadoria). Em particular, o E-Access permite que uma WAN Ethernet seja estabelecida entre vários fornecedores de Carrier Ethernet, portanto as empresas não ficarão mais vinculadas às regras de negócio de um único fornecedor, e podem construir conexões WAN usando os serviços de vários fornecedores. Isto também contribui para facilitar a concorrência entre fornecedores, uma vez que os serviços podem ser transferidos de um para o outro sem uma mudança de equipamento e protocolos caros.

A Carrier Ethernet oferece uma variedade extremamente flexível de opções de projeto de rede, também. Ela pode ser usada para simples ligações ponto-a-ponto através de seu serviço E-Line, e para ligações multiponto-a-multiponto via serviço E-LAN. A especificação 2.0 mais recente permite uma variante multiponto chamado E-Tree onde os nós hubs (ponto central de uma rede em estrela, traçando uma analogia) podem se comunicar uns com os outros, mas os usuários (leaf – imagine usuários numa filial) que acessam esses centros não podem se comunicar entre si. Portanto, há muitas configurações disponíveis para diferentes tipos de WAN.

As empresas de telecomunicações gastaram 70.000 milhões de dólares (£ 42.000.000.000) nos serviços e equipamentos Carrier Ethernet em 2013, e seu gasto anual deve subir a US $ 100 bilhões (£ 60.000.000.000) em 2017. Como resultado, a Carrier Ethernet está agora sendo instalada em mais estabelecimentos comerciais do que todas as outras tecnologias combinadas. No entanto, a compatibilidade de Ethernet com as tecnologias existentes, incluindo DSL, fibra e SONET/SDH, significa que ela pode ser aplicada mesmo quando algumas filiais atendidas pela WAN não tem o cabeamento Ethernet necessário disponível ainda. Por isso, é seguro para implementar, mesmo quando alguns de seus escritórios não estão sendo servidos pelo fornecimento completo de imediato.

O futuro da Ethernet
O futuro é muito promissor para as empresas que esperam ampliar a utilidade de sua WAN. Quando o custo de implementação de uma WAN acima de um determinado nível foi muitas vezes proibitivo para muitas empresas, devido ao custo das tecnologias tradicionais, a Ethernet agora tem o potencial de trazer alta performance a um nível muito maior de acessibilidade. O mercado cada vez mais competitivo para o fornecimento de serviços Carrier Ethernet só pode significar serviço mais barato, provisões de maior qualidade e mais opções de serviços. Os serviços adicionais no mais recente padrão Carrier Ethernet 2.0 também vai significar que a WAN Ethernet pode ser prestada através de uma distância maior, de modo que os escritórios mais distantes (WAN) podem ser conectados. Em outras palavras, a Ethernet realmente poderá ser a nova rede de longa distância para uma enorme gama de empresas.

Disponível em: http://beta.itproportal.com/2014/08/26/is-ethernet-the-new-wide-area-network/

Acesso: em 11/11/2014

Sobre ademarfey

Professor de TI aposentado. Escritor na área de Redes de Computadores e Telecomunicações. Também pesquisa a Imigração Alemã no Brasil desde 2017.
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