Ethernet auf der Überholspur – von Standard zu Standard

Von 10 Mbit/s zu 100 Gbit/s ein erfolgreicher Weg des Ethernet

02.06.2010 | Autor / Redakteur: Dietmar Holderle / Ulrike Ostler

Ethernet ist seit 30 Jahren ein erfolgreicher Standard für Paket-vermittelnde Netze. Jetzt kommt IEEE 802.3ba.
Ethernet ist seit 30 Jahren ein erfolgreicher Standard für Paket-vermittelnde Netze. Jetzt kommt IEEE 802.3ba.

Vor weit mehr als 30 Jahren begann am Xerox Palo Alto Research Center (PARC) die Geschichte des Ethernet. Anfangs war das Protokoll proprietär und nicht standardisiert, mit einer Übertragungsrate von knapp 10 Megabit pro Sekunde (Mbit/s). Doch Ethernet wurde Standard für die Paket-vermittelnden Netze. Jetzt kündigt sich mit 802.3 ba ein Update und eine neue Leistungsgrenze an.

Bereits 1980 begann das Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) in der Arbeitsgruppe 802 mit der Weiterentwicklung und Standardisierung des Ethernet. In den Jahren bis heute hat sich dieses Protokoll bewährt und etabliert. Es überzeugt einfach durch niedrige Kosten bei der Realisierung von Netzwerken, arbeitet zuverlässig und verfügt über einen einfachen Aufbau.

Ohne Ethernet wäre beispielsweise der Siegeszug des Internet nie möglich gewesen: Der Großteil des heutigen Internet-Verkehrs beginnt oder endet in einem Ethernet-Anschluss.

Die Geschichte des Ethernet ist auch eine Geschichte, die sich so oder ähnlich in allen technologischen Bereichen stetig wiederholt: Es ist die Geschichte der Suche nach mehr Leistung.

Dabei findet die Steigerung im Netzwerkbereich typischerweise in Zehnerschritten statt. Auf das 10 Megabit pro Sekunde Ethernet der 80er Jahre folgte das 1995 standardisierte Fast Ethernet mit Übertragungsraten von 100 Megabit pro Sekunde, bereits drei Jahre später in 1998 wurde das Gigabit-Ethernet mit Übertragungsraten von 1 gigabit pro Sekunde etabliert.

Seit rund zehn Jahren beschäftigen sich IEEE-Arbeitsgruppen mit der Standardisierung des 10-Gigabit-Ethernet (10GbE), das sich sowohl über Glasfaser als auch über Kupfer nutzen lässt – 2002 war der erste Switch verfügbar, der diese Technologie unterstützte.

Leistung ist durch nichts zu ersetzen ...

... außer durch noch mehr Leistung. Bereits 2005 war sich einer der Ethernet-Väter, Robert Metcalfe, klar darüber, wie die nächste Entwicklungsstufe des Ethernet aussehen könne. „Der nächste Schritt für Ethernet liegt bei 40 oder 100 Gbit/s Durchsatz“, prophezeite der ehemalige Xerox-Mitarbeiter und 3Com-Gründer.

Und er stand mit seiner Meinung nicht allein. Im Jahr 2006 bildete die 802.3-Arbeitsgruppe der IEEE die Higher Speed Study Group (HSSG) - man war davon überzeugt, dass das weltweite Ethernet-Ökosystem bald Schnelleres benötigen würde, als das 10-Gigabit-Ethernet. Denn die Anforderungen von verteilten Netzwerkanwendungen an die Bandbreite wuchsen so konstant, dass das 10GbE bald an seine Leistungsgrenzen stoßen wird.

Für ein Novum in der Entwicklungsgeschichte des Ethernets sorgte die Feststellung, dass unterschiedliche Leistungsanforderungen vonseiten der IT-Infrastrukturen eine Zwischenstufe sinnvoll machen würde. Zwar wächst das auf Ethernet-Technologien basierende komplexe System aus IP-basierten WAN-Netzen, Rechenzentren, Unternehmensnetzwerken und privaten Internet-Anwendern kontinuierlich schnell. Aber nicht für jeden Part dieses Systems resultiert aus diesem Wachstum eine identische Forderung nach mehr Übertragungsleistung.

So wurde mit der Übertragungsrate von 40 Gbit/s für Server und Applikationen sowie der Transferrate von 100 Gbit/s für verteilte Netzwerkanwendungen, Service Provider Anbindungen, Cloud-Computing-Umgebungen und Server-Virtualisierungs-Lösungen eine Abstufung vorgenommen, die eine schnelle und an der Praxis ausgerichtete Implementierung erleichtern soll. Hinter dieser Abkehr vom ‚Monotheismus‘ bei der Ethernet-Weiterentwicklung steht also mithin die Erkenntnis, dass es unterschiedliche Bedürfnisse auch unterschiedliche Lösungen verlangen.

weiter mit: Der neue Standard

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