A Ethernet terabit vem aí e o bicho vai pegar

Se a velocidade das transmissões de dados via internet nos afeta (positiva ou negativamente) de forma direta, o tráfego de dados via redes Ethernet pode causar impacto indireto no nosso dia a dia; entenda como.

A velocidade das redes de dados Ethernet é algo que causa certa preocupação nos especialistas. Recentemente, o IEEE (Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos) anunciou que está desenvolvendo o novo padrão de transmissão de dados em redes Ethernet, que deverá ficar na faixa de 400 gigabits a 1 terabit por segundo. Para comparar, isso seria suficiente para transferir o conteúdo de dois discos de Blu-ray e meio em apenas um segundo.

Um laptop comum geralmente atinge velocidades máximas de apenas 100 megabits por segundo. Se todo o sistema estiver bem configurado e com equipamentos de última geração, talvez seja possível que ele alcance até 1 gigabit por segundo — isso  assumindo que o notebook em questão tenha uma porta Ethernet para que seja possível uma conexão cabeada.

Os MacBooks Air são exemplos de máquinas que não possuem mais conexões Ethernet físicas, e essa tendência tende a aumentar conforme mais computadores seguem esse padrão.

Por que devemos nos importar com conexões Ethernet se a internet é que está lenta?

A verdade é que a maioria das pessoas não sabe ou não se importa com as taxas de transferência de suas conexões Ethernet. Isso acontece porque o principal gargalo hoje em dia para a maioria dos usuários é a velocidade da conexão com a internet, e não a da rede interna de dados.

Mas isso não significa que a velocidade da Ethernet não seja importante para usuários comuns. As empresas que ficam do outro lado da conexão — Facebook, Google, empresas de telecomunicações, bancos e instituições financeiras — estão tendo um aumento absurdo no tráfego de dados de suas redes.

E se elas não puderem se expandir economicamente ou até mesmo adicionar novos recursos em seus sistemas, a internet como um todo pode sair perdendo, diminuindo o seu apelo e freando o desenvolvimento como um todo. Isso pode fazer com que ela se torne menos interessante e, o pior de tudo, muito mais cara.

O IEEE desenvolveu diversos estudos a respeito disso nos últimos tempos e publicou um trabalho em julho deste ano, concluindo que o fluxo de dados transferidos dentro de alguns locais dobra de volume a cada 18 meses. Tendo essas informações em mãos, o instituto reuniu um novo grupo de estudos para tentar satisfazer essa necessidade por banda.

O tráfego de dados dobra a cada 18 meses (Fonte da imagem: Reprodução/IEEE)

John DAmbrosia, chefe do novo grupo Consenso de maior velocidade Ethernet, espera que, em 2015, a banda máxima suportada seja dez vezes maior do que era em 2010. Em 2020, o objetivo é que ela seja 100 vezes maior do que era em 2010.

Entretanto, a maior parte do grupo vai estudar qual das opções é mais viável: 400 gigabits por segundo ou 1 terabit por segundo. Até o momento, quase todas as empresas que desenvolvem equipamentos para rede parecem favorecer a primeira opção, contudo  os clientes insistem que a segunda seja o formato ideal de transmissão do novo padrão, ou seja, 2,5 vezes maior.

Segundo D’Ambrosia, essa questão é extremamente delicada, pois envolve custos elevados de desenvolvimento e talvez um padrão de 1 terabit não seja economicamente viável.

Ele continua: “As pessoas entendem que 400 gigabits é tecnicamente e economicamente viável. Quando vemos uma Ethernet de 1 terabit, percebemos que ela existe apenas pela demanda. As pessoas sabem que existe um “tsunami” de dados chegando nos próximos anos. É matemática básica: 1 terabit é maior do que 400 gigabits, portanto  as empresas querem 1 terabit. O problema disso é que alguém precisa ter os pés no chão e se preocupar com a viabilidade do negócio.”

Como será possível atingir essas velocidades?

Não importa o padrão escolhido. O único modo de chegar lá é juntando diversas conexões físicas diferentes em uma única conexão de altíssima velocidade. O problema desse sistema é que, para funcionar, cada um dos links precisa de seus próprios componentes e controladores, e isso pode deixar tudo muito caro no final das contas.

Exemplificando: para se atingir 400 gigabits, é preciso agregar 25 conexões de 1 gigabit em grupos de 16. Já se a velocidade desejada for 1 terabit, é preciso aumentar esse grupo para 40.

Para que os dados possam trafegar em ambas as direções, é necessário dobrar esse número de cabos, ou seja, serão 80 grupos de 25 conexões de 1 gigabit trabalhando em paralelo. Isso certamente não parece muito interessante. Adicione nessa mistura o fato de que todos esses cabos são feitos de cobre, ou seja, eles são muito grossos, pesados e de difícil manuseio.

Quem foi o responsável por essa bagunça? (Fonte da imagem: Reprodução/Pingdom)

Nos gigantescos datacenters e centros de supercomputação, existem diversos problemas relacionados ao cabeamento, devido ao volume ocupado por esses componentes. Segundo D’Ambrosia, alguns desses locais precisam desenvolver estruturas físicas mais robustas para dar conta do peso e do tamanho dos cabos de cobre, que podem chegar a ter até 2 polegadas de diâmetro.

Nos computadores pessoais

Em se tratando da Ethernet vista pelo lado dos computadores pessoais, são usadas conexões RJ-45 e cabos de cobre. Mas, onde são empregadas conexões de 100 gigabits, são utilizados dois tipos de material: cobre e fibra óptica. Os cabos de cobre são mais baratos, mas a fibra óptica pode alcançar muito mais velocidade.

Os padrões atuais de 40 gigabits e 100 gigabits exigem que os cabos de cobre tenham no máximo 5 metros de distância dos roteadores até os computadores, e diminuir esse comprimento seria pouco prático.

(Fonte da imagem: Divulgação/Cisco)

O objetivo principal do IEEE é desenvolver um padrão que diga qual é a forma de conexão Ethernet mais eficiente em todos os sentidos; seja em termos econômicos ou estruturais. Somente depois de encontrar o modelo mais eficiente é que vai ser possível passar para a fase de desenvolvimento.

“A Ethernet terabit parece incrível, e de fato é. Mas não significa apenas querer. É preciso fazer as contas e ver o quanto você está disposto a pagar por ela”. Finaliza D’Ambrosia.

Novas tecnologias em estudo

Se o IEEE é o responsável por definir um padrão viável e definitivo para as redes Ethernet de alta velocidade, cientistas do mundo todo procuram desenvolver estudos sobre meios de transmissão de dados de forma mais veloz. Um teste feito pelos pesquisadores do Telekom Innovation Laboratories (T-Labs) no ínicio do ano em Berlim, utilizando cabos de fibra óptica, levou os dados a serem transferidos em médias de 400 gigabits por segundo.

Segundo os especialistas, a conexão que foi feita entre Berlim e Hanover, na Alemanha, cobrindo uma distância de 734 km, pode atingir a marca de 24,6 terabits por segundo caso todos os 48 canais de transmissão do cabo de fibra óptica trabalhem em conjunto.

(Fonte da imagem: iStock)

Redes sem fio mais rápidas também estão em estudo em diversos pontos do globo. Cientistas norte-americanos e israelenses se juntaram em um projeto que pretende modificar os padrões das redes sem fio atuais. A ideia dos pesquisadores foi mudar o modo como o sinal é transmitido pelos roteadores.

De acordo com eles, foi possível desenvolver uma onda de transmissão giratória e contínua, utilizando os sinais em estado OAM (Movimento Angular Orbital) em vez de apenas SAM (Movimento Angular Rotativo). Isso garante que muito mais dados sejam condicionados em menos espaço, fazendo com que a transmissão wireless atinja até 2,56 terabits por segundo.

Velocidades da internet pelo mundo

Enquanto a taxa de transferência das redes Ethernet atinge terabits de velocidade, as transmissões via internet são mais modestas. Isso acontece porque as transferências de dados funcionam muito melhor dentro de um ambiente controlado, como os datacenters e centros de computação avançada. Lá dentro, os cabos são gerenciados e controlados por equipes inteiras.

Quando se trata do mundo real, temos problemas bem mais complexos para enfrentar: além do próprio meio ambiente que ajuda a danificar o material, as longas distâncias prejudicam o funcionamento adequado das transmissões, mesmo com cabos de fibra óptica — sem contar o custo necessário para empregar essas tecnologias em locais onde o acesso é mais difícil.

(Fonte da imagem: iStock)

Recentemente ficamos sem internet no sul do Brasil por causa de um rompimento de cabo ocorrido próximo a Curitiba. Um caso ainda mais curioso é o de uma senhora, que acabou com a internet de dois países inteiros depois que cortou um cabo de transmissão enquanto fazia escavações em busca de metais preciosos.

A Coreia do Sul continua liderando o ranking

Atualmente, a Coreia do Sul continua liderando o ranking de países com a internet mais rápida. Enquanto o país da Samsung possui uma média de 15,7 megabits por segundo, a média global fica na casa dos 2,6. O Brasil fica pouco abaixo da media mundial, com 2,1 megabits por segundo. Quem fica lá embaixo na tabela são alguns países da África, em que a média de velocidade não ultrapassa os 200 kilobits.

O desenvolvimento de novos padrões é sempre muito importante. É difícil imaginar que apenas pouco mais de 10 anos atrás era necessário aguardar até depois da meia-noite para acessar a internet, graças ao pulso único. O coro de sons e ruídos desconexos liberados pelos modens dial-ups alertava os vizinhos que a hora da internet chegou.

(Fonte da imagem: Reprodução/The Verge)

Naquela época, era difícil imaginar que a internet poderia chegar a ter um lugar tão importante na sociedade como tem hoje. Se a taxa de 56 kilobits por segundo era cerca de 170 vezes menor que os 10 megabits por segundo que temos hoje, é possível acreditar que cheguemos ao sonhado terabit de velocidade na internet daqui a dez anos.

Para que isso aconteça é preciso investir muito mais em tecnologia e infraestrutura, não apenas no Brasil, mas no mundo todo. Contudo, sabemos que a tecnologia evolui a passos largos, portanto isso não está tão distante da realidade.

Fonte: IEEE, Extreme Tech, CNET News, The Verge, Akamai, BusinessWire