Uma experiência de malha completa!
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Quando falamos de redes com fio, agora usamos quase exclusivamente o padrão Ethernet. Utilizando cabos Ethernet específicos (verifique a categoria), utilizando dispositivos compatíveis e controlando as distâncias envolvidas, é possível transferir dados em até 10 ou 100 Gbps. Um número cada vez maior de dispositivos de rede usados em grandes empresas e ambientes empresariais, permite a transferência de dados além da barreira de 10 Gbps.
As redes Ethernet multigigabit permitem mover grandes dados reduzindo os tempos de transferência: Pense na realidade de ter que criar e restaurar grandes backups (por exemplo, cópias do conteúdo de máquinas inteiras), mover vídeos de alta resolução, trabalhar com soluções de virtualização e assim por diante.
O fato é que alguns dispositivos de rede multigigabit ainda podem ser difíceis de encontrar e podem precisar de grandes mudanças na estrutura da rede local (por exemplo, no nível de roteadores, switches, dispositivos individuais e cabos Ethernet, por exemplo, aqueles anteriormente encaminhado através de conduítes de parede).
Qual é a relação entre USB4 e Thunderbolt
Em um artigo anterior, investigamos as discrepâncias em torno das portas e cabos USB, oferecendo orientações perspicazes sobre como decifrar o cenário labiríntico de siglas, abreviações e designações empregadas pelo USB Implementers Forum (USB-IF) para representar cada fase incremental do USB. padrão.
Até o momento USB4 é a evolução mais recente com USB4 2.0 que representa sua"encarnação"mais recente (pode transferir até 80 Gbps bidirecional e é proposto como uma alternativa ao ainda não apresentado Thunderbolt 5). Anunciado oficialmente no final de agosto de 2019, o USB4 pode ser considerado um pouco como a versão aberta do Thunderbolt 3. Sim, porque a Intel (que projetou a interface Thunderbolt com a Apple) doou a tecnologia por trás do Thunderbolt 3 para o USB-IF, não exigindo, portanto, o pagamento de quaisquer royalties (como aconteceu no passado).
Portanto, o USB4 incorpora o protocolo Thunderbolt 3, herdando muitos de seus recursos avançados. Entre eles está a possibilidade de Transferir dados de até 40 Gbps (largura de banda duplicada para 80 Gbps com USB4 2.0).
Tanto o USB4 quanto o Thunderbolt também usam o conector USB-C: isso permite maior flexibilidade e compatibilidade entre dispositivos, já que ambas as tecnologias podem ser usadas com os mesmos cabos e conectores.
O que é uma rede full-mesh USB4/Thunderbolt
Com toda essa largura de banda disponível, você já imaginou poder usar cabos USB4/Thunderbolt para criar uma rede real de dispositivos?
Bem, sim, é possível fazer isso. Uma rede full-mesh USB4 baseada em cabo refere-se a um tipo de conexão em que cada dispositivo é conectado diretamente a todos os outros dispositivos na rede por meio de cabos USB4.
Fang-Pen Lin, engenheiro de software, explicou como conseguiu isso. Esta é uma contribuição claramente suscetível de acréscimos e melhorias, mas demonstra claramente como o uso de cabos USB4/Thunderbolt vai muito além dos “usos padrão”.
Em primeiro lugar, ele diz que para reduzir os custos de serviço da nuvem AWS, decidiu migrar alguns serviços menos críticos para servidores locais ou dentro de sua infraestrutura local. É possível criando, por exemplo, clusters Kubernetes bare metal e configurando a rede corretamente.
Em seu exemplo, Fang-Pen Lin usou três mini PCs de alto desempenho MINIS FORUM UM790 Pro baseados no processador AMD Ryzen 9 7940HS, 32 GB de RAM e 1 TB de armazenamento SSD. Com o objetivo de superar as limitações da rede 1 Gbps Ethernet, ele investiu alguns dólares para criar um cluster com potencial para transferir dados em até 40 Gbps.
A parte interessante do trabalho do engenheiro é o uso da ponte Ethernet USB4 em vez de um switch e cabos Ethernet convencionais. Lembrando que cada UM790 Pro mini PC possui duas portas USB4, bastando usar dois cabos USB4 USB-C e mais um cabo USB4/Thunderbolt.
Configurando o ambiente Linux e Kubernetes
Nesta passagem, é descrito o processo de configuração de um sistema usando NixOS, uma variante imutável do Linux, para estabelecer uma rede mesh completa via USB4 e supervisionar o funcionamento de um cluster Kubernetes.
Em essência, o autor descreve a configuração do dispositivo de rede Thunderbolt (cluster Kubernetes) usando systemd-udevd e depois define uma segunda configuração de rede do sistema para especificar um endereço IP e um endereço de peer na interface.
Usando o utilitário de benchmarking iPerf, o engenheiro conseguiu verificar que a largura de banda realmente disponível na conexão USB4/Thunderbolt é igual a 11Gbps. Não se sabe por que, no momento, não é possível chegar aos 40 Gbps. Tudo aponta para limitações ao nível da placa de rede. De qualquer forma, o trabalho realizado mostra o potencial do USB4 para mover dados em alta velocidade.
O futuro das redes baseadas em USB4/Thunderbolt e uma retrospectiva
Num futuro próximo, quando controladores e cabos USB/Thunderbolt de alta velocidade se tornarem padrão e amplamente disponíveis nos computadores mais modernos, haverá uma maneira de aproveitar aplicações de rede de curto alcance e alto desempenho a custos muito baixos. E no futuro poderíamos fazer um switches de alta velocidade equipado com muitas portas USB4 e controladores? Quanto custará em comparação com equivalentes Ethernet?
Aliás, o modo de conexão USB4/Thunderbolt é realmente apreciável: é a maneira mais rápida de mover dados entre 2 PCs modernos. A conexão é gerenciada no Windows, por exemplo, como uma porta Ethernet e a velocidade de transferência de dados pode até saturar o desempenho de uma unidade SSD. Lembre-se um pouco da interface FireWire apresentada pela Apple em 1994 (ela nunca pegou principalmente pelo custo): na época um notebook poderia se tornar um disco rígido externo grande, útil para salvar dados temporariamente ou instalar rapidamente o sistema operacional.
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ele explicou como conseguiu isso , Nesta postagem ,