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Un LAN en 10 giga ? Parce que pourquoi pas !

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Corsaire
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Un LAN en 10 giga ? Parce que pourquoi pas !

Message par Corsaire » dim. févr. 04, 2018 1:53 am

Milieu des années 90.

Alors que le nombre d'ordinateurs grandit, la concentration des ressources augmentant il devient nécessaire de relier ses PC entre eux.
Si les vaillantes cartes 10Mb type NE2000 commencent à être abordables, ce n'est pas encore le cas des hub.
J'ai bien dit hub, les switchs sont encore au delà de l'option considérable.
La première solution sera donc les réseau de câbles BNC, ou si il n'y a que deux machines les cordons RJ45 croisés.

Fin des années 90, les prix baissant la situation change rapidement.

Les cartes réseau passent a 100Mb, les switchs 4 et 8 ports deviennent bon marchés, les hubs disparaissent petit a petit.

Puis arrivent bientôt les cartes gigabit, elles seront quelque temps après incluses en standard dans les cartes mères, et les switchs eux aussi passent a cette vitesse.

Arrive ensuite le wifi, lui aussi année après année de plus en plus rapide.

Le réseau, concept compliqué à ses débuts devient une évidence dans le monde de l'informatique.

Avec la perpétration de l'ADSL on se connecte à internet de façon désormais permanente.
Le modem branché sur le port série laisse la place à un modem sur port ethernet dans un premier temps, puis USB pour faciliter la pénétration dans le grand public.
Lequel USB sera maudit par des hordes de power-user pour son manque de stabilité et de compatibilité.
Bientôt arrivent en masse les routeurs pour les remplacer (le plus souvent une box du FAI), on revient d'ailleurs massivement au port ethernet.

Et puis... et puis rien.
La progression ultrarapide multipliant le débit par 100 en une décennie semble s’être arrêtée au gigabit, comme si on avait atteint le saint grall.
Il y a bien quelques cartes mères "gamer" avec un port réseau rj45 en 10Gb, mais où est le matériel grand public pour cette nouvelle norme ?
Les quelques évolutions récentes montrent une volonté d'ouverture, mais on est encore loin de la déferlante 10G.

Est-ce raisonnable ?

Je dirais tout autant que d'avoir un ordinateur connecte au net 42h/24 sur l'ADSL ou la fibre, est-ce utile 100% du temps ? Ne dormez vous pas la nuit ?
On peut le faire si on le souhaite, rien ne l'interdit alors pourquoi pas ?

Est-ce utile voire même possible ?

Prenons un exemple simple, Si vous copiez votre vidéo de vacances qui fait disons 20GB sorti de votre camera numérique, préférez vous y passer 2 minutes ou 2 heures ?
C'est la même logique.

Le volume des données que nous manipulons n'a de cesse d'augmenter et donc le débit nécessaire également.
De nos jours nous avons déjà sur des produits grand public comme des NAS synology (si c'est grand public !) plusieurs ports ethernet pour faire de l'aggregation (LACP) et gagner en débit.
A modérer avec le fait qu'il faudra des équipements réseau capable eux aussi de faire de l'aggregation.

Au japon le fournisseur Sony NURO propose des abonnements fibre 10G grand public.

Bref, le 10Gb n'est pas une chimère, certes le développement est étrangement plus lent que le passage de 10mb à 100mb puis 1Gb, mais le 10Gb est bien présent.

Les problèmes

* Premier problème, le matériel.

Pour le grand public on peut trouver :
-quelques cartes mère "gamer" avec un port réseau rj45 en 10Gb
-des cartes réseau rj45 en 10Gb (port PCIe 4x obligatoire) comme la StarTech.com 1-Port PCIe 10GBase-T ou la ASUS XG-C100C
-un switch ASUS XG-U2008 avec deux ports RJ45 10Gb et 8 ports 1Gb
-un routeur Netgear Nighthawk X10

Et c'est à peu prés tout.
Le matériel pro lui en revanche, regorge de solutions.
Mais elles ne sont ni a portée de bourse, ni au niveau de simplicité destinée au quidam.

* Ce qui amène au problème du coût.

Pour le grand public, comme précédemment dit il n'y a que peu de choix donc pas de quoi vous ruiner trop rapidement.
Notez cependant que vous devrez avoir des cordons RJ45 catégorie 6a ou 7.

En revanche, si vous avez quelques connaissances, ebay peut être votre meilleur ami et votre univers s’étendre considérablement.
Le 10Gb existant depuis un moment en entreprise, on peut trouver masse de matériel parfaitement vaillant en fin de vie (EOL, le constructeur a arrête le modèle).

Un nouveau monde

Mettre le pied dans le 10Gb c'est entrer dans un autre monde, nouveaux noms, nouvelle connectique, nouvelles contraintes...

Commençons par un cas ultra simple, avec les matériels grand public pré-cités.

Mettez une carte réseau 10Gb sur un port PCIe 4x sur votre carte mère, installez le driver, reliez à votre switch ASUS XG-U2008 sur un des ports 10Gb avec un cordon RJ45 cat 6a ou 7, reliez le reste de votre réseau, voila vous êtes en 10Gb entre votre PC et le switch.

Corsons la chose, vous êtes un enthousiaste mais avec peu de moyens.
Nous allons donc taper dans l'occasion et ebay est notre ami.
Il est possible de trouver d'occasion diverses cartes réseau avec un ou deux ports SFP+ et... Ah oui pardon, le SFP

* le port SFP/SFP+

les cartes réseau 10g avec un port RJ45 sont en réalité un apport récent, à cette vitesse la plupart ont des propriétés que n'ont pas les cartes grand public, dont le fait de ne pas avoir un port RJ45 mais SFP+.
Il s'agit d'un espace dans lequel on glisse un transciever (équipement transformant un signal), celui-ci permet de connecteur un équipement pour transmettre le signal selon différentes contraintes.
ON pourra avoir du câble moulé appelé un DAC, un port RJ-45 (dit base-T) ou un port fibre optique.

Le format physique du réseau n'est donc plus lié à la carte réseau.

Pour les noms, SFP est Gigabit, SFP+ est 10 Gigabit.

* les transcievers :

Image

** Type SFP (1G)

1000BASE-T (1g RJ45 100m)

1000BASE-SX (1g optique 550m)
1000BASE-LX (1g optique 5km)
1000BASE-EX (1g optique 40km)
1000BASE-ZX (1g optique 70km)

** Type SFP+ (10G)

10GBASE-T (10g RJ45 30m)

SFP-10G-SR (10g optique 300m)
SFP-10G-LR (10g optique 10km)
SFP-10G-ER (10g optique 40km)
SFP-10G-ZR (10g optique 80km)

Notez qu'à l'heure actuelle le transciever SFP+ 10GBASE-T coûte une fortune !

Une autre solution :

* Le cordon DAC.

Direct Attach Cable, qu'est ce que c'est me direz vous ? Il s'agit d'un cordon avec un SFP (pour le 1Gb) ou SFP+ (pour le 10Gb) moulé à ses deux bouts, bon marchés il peuvent très avantageusement remplacer un kit de deux transciveurs plus une fibre ou un cordon RJ45 cat 6a ou 7.

* les cartes réseau

Revenons donc aux cartes réseau, sur ebay on peut trouver des cartes ethernet ou SFP en single ou dual ports.
Notez qu'un port PCI-e libre en 4x pour le single, ou en 8x pour le dual sur votre carte mère est nécessaire, vérifiez les ports utilisables.

Une application simple ne nécessitant pas de switch :
-avoir un sur NAS à base de FreeNAS ou une distribution Linux, une carte réseau 10Gb dédiée
-y relier une ou deux autres machines elles aussi avec une carte 10Gb dédiée
-configurer sur chaque machine un réseau local pour ces interfaces 10Gb avec une plage d'adressage dédiée

On trouve d'occasion plusieurs bonnes options, avec quelques limites :
Intel X520-SR1 (1 port SFP)
Intel X520-SR2 (dual port SFP)
Intel X540-t1 (1 port RJ45)
Intel X540-t2 (2 ports RJ45)
Chelsio S310E-CR (1 port SFP)
Chelsio S320E (dual port SFP)
Mellanox ConnectX-2 MNPA19-XTR (1 port SFP)
Mellanox ConnectX-2 MNPH29D-XTR (dual port SFP)
Mellanox ConnectX-3 MCX312A-XCBT (dual port SFP)

Les cartes autres que Intel peuvent nécessiter tant pour windows que Linux ou FreeBSD un driver supplémentaire, pour Linux il faudra donc recompiler un module kernel à chaque MAJ ou ne pas oublier de mettre un package de firmware.

* le switch 10G

En grand public il n'y a à ce jour que le ASUS XG-U2008 qui soit assez abordable, mais il ne possède que deux ports RJ45 en 10Gb.

Autres solutions plus onéreuses
-Netgear XS708E (8ports RJ45 + 1 port SFP+ partage)
-Netgear XS708T (8ports RJ45 + 2 ports SFP+ partagés, modèle plus récent conçu pour être silencieux)
Il y en a surement d'autres mais je n'ai pas poussé car les prix s'envolent vite.
Notez que excepté le ASUS XG-U2008, tous ces switchs ont un ou des ventilateurs, donc une nuisance sonore ajoutée.

Un point à ne pas perdre de vue, ce qui est à connecter avec une connectique donnée ressort aussi en cette même connectique de l'autre coté.
Cela est problématique si vous n'avez que du RJ45 sur votre machine et que de l'autre bout vous avez un switch avec des ports SFP+, il vous faudra soit un media-converter mais le prix est prohibitif, soit un SFP+ RJ45 sur le switch lui aussi cher...

D'une manière générale, il faut compter à ce jour sur un ratio de plus de 100$ par port sur un équipement neuf.
Autre solution radicale, ebay encore.

Mais il y a des restrictions (encore) !
Les switchs selon le constructeur peuvent refuser de négocier avec des SFP+ qui ne sont pas de la marque constructeur ou des SFP 1Gb.
Votre switch 10G ne servira donc que pour du 10G et vous ne pourrez y brancher autre chose.
Renseignez vous bien avant de craquer !

Il existait un switch 10Gb très réputé, utilisé dans beaucoup de datacenters à travers le monde, étant arrivé en fin de vie (EOL) il se trouve facilement d'occasion en grandes quantités pour une bouchée de pain.
Il s'agit du Quanta LB6M, un monstre de 24ports SFP+, plus 4 ports gigabit avec une double alimentation redondée.
A noter si cela vous concerne, pas de support du ipv6 routing, il s'agit d'une limitation matérielle du CPU.

Image

Dans un format 1U, il se destine à un public averti pour le configurer (port console, ligne de commande), de plus sa documentation est sommaire.
De toute évidence il s'agit d'un clone Taiwannais d'une base commune de switchs, j'y reviendrai.

Pas spécialement silencieux également car dégageant de la chaleur, ses minuscules ventilateur de 40mm turbinent à plus de 9000trs/m créant 60dB.

Cependant sa notoriété a attirée à lui une communauté assez vaste.
La grande tendance est de modder ses ventilateurs en les remplaçant par des modèles moins efficaces mais plus silencieux, ou en découpant son boitier pour y adapter des ouïes pour des ventilateurs de 120mm.

Chose intéressante, à part quelques modifications mineures, le Delta Broadcom ET-DT7040 est presque un frère jumeau du Quanta LB6M, le firmware du constructeur faisant la différence.

Image

Mais il y a encore mieux !

J'ai parle de clone Taiwannais...
En fait tous ces switchs utilisent un CPU Broadcom et un design fonctionnel identique, et on le retrouve également dans un modèle d'une marque plus prestigieuse : le Brocade Turboiron 24x.
Cerise sur le gâteau, avec quelques petites différences matérielles le Quanta LB6M est logiciellement compatible avec le Brocade TurboIron 24x !
Cela signifie qu'avec un coup précautionneux de reflashage on peut transformer son clone en un matériel de grande qualité.

Image

Ce qu'on gagne :
-support de SFP 1Gb, base-t compris
-OS très bien documenté, plus de 3000 pages disponibles
-support BGP
-fonctionnement éprouvé stp/rstp/mstp
-QoS, traffic shaping/limiting/ACL etc
-Q-in-Q tagging
-tonnes de fonctions multicast
-configuration SFlow persistante entre les reboot
-vaste support snmp MIB
-meilleur syslog
-meilleur organisation fonctionnelle

Les défauts:
-Perte du port Management2
-Perte des afficheurs d’activité LED en façade (matériellement différents)

En bonus si on utilise des transcievers Brocade ou Foundry on gagne le support d'informations sur chaque ports tels la température, consommation électrique, information d'affaiblissement de la ligne.
Un poing vaut mieux que deux "j'te préviens..."

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Re: Un LAN en 10 giga ? Parce que pourquoi pas !

Message par Keul » dim. févr. 04, 2018 4:21 pm

Corsaire a écrit :
dim. févr. 04, 2018 1:53 am
Et puis... et puis rien.
La progression ultrarapide multipliant le débit par 100 en une décennie semble s’être arrêtée au gigabit, comme si on avait atteint le saint grall.
Nos processeurs se sont arrêtés à 3-4Ghz, comme si on avait atteint le saint grall.
Nos disques dur mécaniques se sont arrêtés à 1Gbit (pour du velociraptor), comme si on avait atteint le saint grall. (avec les têtes le lecture des HDD)

Le problème c'est que à un certain point, on tombe face a de nouvelles difficultés, c'est comme pour les avions qui se retrouvent face au mur du son.
A certains niveau, les fréquences sont tellement élevés que la longueur des pistes sur les PCB finissent par prendre de l'importance et qu'on se retrouve avec bien plus de détails à gérer, donc c'est pas étonnant que les réseaux 10Gb coûtent si chers. Et du coup les solutions alternatives apparaissent (processeurs multicoeurs, SSD, fibre optique...)

Et la raison pour laquelle les câbles HDMI atteignent les 10Gb et au delà? essaye de trouver un câble HDMI de 100m :D (à jonetsu2, mon câble de 5m fonctionnait, pas celui de 10m, vu qu'il y avais encore 15m entre la prise au mur et le vidéoproj au plafond). 10m en HDMI ça passe, au delà, ça deviens de la loterie.

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Re: Un LAN en 10 giga ? Parce que pourquoi pas !

Message par Corsaire » lun. févr. 05, 2018 1:14 am

Excepté que ce que tu dis n’est pas exact.
Ou plutôt tu ne prend pas en compte l’état de la technologie dans sa globalité.

On est passé assez rapidement de 10G à 25G puis 40G grâce aux QSFP, et actuellement les équipements réseau déploient du 100G.

Un exemple avec le matériel Brocade ici.
https://www.brocade.com/content/dam/com ... ily-ds.pdf

Donc oui mon sentiment est que les équipements moins confidentiels, grand public, ne suivent pas.
Il y a encore une large marge de progression, des connectiques comme le Thunderbolt arrivent à des débits de 10, 20, 40G là actuellement... alors ?
Un poing vaut mieux que deux "j'te préviens..."

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