Een door Nikhef voorgestelde toevoeging aan de normen voor netwerkinterfacemodules gaat een belangrijke rol spelen bij de introductie van ultra precieze timing in datanetwerken.
“Dit brengt de ideeën over sub-nanoseconde timing een stuk dichter bij de praktijk”, zegt Peter Jansweijer van Elektronica Technologie bij Nikhef. Hij werkte de afgelopen vijf jaar aan een aanvullend hoofdstuk 13 voor de standaard voor SFP-modules van de Storage Networking Industry Association, SNIA.
Nikhef en Jansweijer zijn al langer nauw betrokken bij de ontwikkeling van de zogeheten White Rabbit-technologie, een methode om onderdelen van een glasvezelnetwerk te synchroniseren tot op minder dan een nanoseconde nauwkeurig. Onder meer met CERN is daartoe een consortium gevormd.
Sub-nanoseconde
Sub-nanosecond timing is essentieel voor sommige grote wetenschappelijke instrumenten zoals telescopen of detectoren als op CERN. Maar ook voor dataverkeer en telecommunicatie is dergelijke precisie steeds belangrijker. De maximale timing fout voor aangesloten zendmasten is nu nog 5 nanoseconde, maar er is al een norm voor 0.2 nanoseconde gedefinieerd; de trend is meer precisie.
SFP-modules zijn plugbare netwerkinterfacemodules die het optische glasvezelnetwerk met de elektronica verbinden. In datanetwerken en datacenters zijn dit veel gebruikte, gemakkelijk vervangbare, plugbare modules om elektrische signalen in licht om te zetten, en omgekeerd.
In netwerken met ultraprecieze timing spelen de vertragingen tussen de elektrische en optische in- en uit- gangen van elke netwerkinterfacemodule een wezenlijke rol. Bij vervanging kan de nauwkeurigheid van de tijd-synchronisatie van het netwerk verloren gaan, waardoor een nieuwe tijd-kalibratie nodig is.
Opslag
Fabrikanten van netwerkinterfacemodules kunnen de vertragingen van hun modules vooraf meten en gegevens daarover op een chip in de netwerkinterfacemodule zelf opslaan. Hoofstuk 13 van standaard SFF-8472 beschrijft in detail hoe die informatie moet worden opgeslagen om universeel gebruikt te kunnen worden.
Kalibratie is dan niet meer nodig; het systeem neemt de informatie mee in de berekeningen waarmee de klokken in het netwerk gelijk worden gezet. Hoe die berekeningen gedaan worden, staat beschreven in de volgende versie van standaard IEEE-1588 waar nog aan gewerkt wordt.
Jansweijer: “Daarmee vervalt de noodzaak om na vervanging van een netwerkinterfacemodule steeds opnieuw te kalibreren en ben je een stuk dichter bij de praktijk van datanetwerken, waar je onderdelen zonder gedoe wilt kunnen vervangen.”
Aan de nieuwe SFF-8472 standaard is veel discussie vooraf gegaan met de grote telecomproviders als Nokia en Ericsson. Dat kostte tijd, maar juist door het grote marktaandeel van telecomproviders is de afgesproken standaard ook in de praktijk snel bruikbaar, denkt Jansweijer nu.
