الابتكارات في مجال التجهيزات الدقيقة في الجيل القادم من الشبكة

تطور المجهزين بالغ الصغر في مجال التواصل الشبكي

إن صناعة الشبكات قد شهدت تحولاً عميقاً خلال العقدين الماضيين، ويعزى ذلك إلى حد كبير إلى التقدم في تصميم أجهزة تجهيزات صغيرة، وقد اعتمدت أجهزة التوجيه والمفاتيح على وحدات الاستهلاك العام التي تدير منطقاً إرسالياً يستند إلى البرامجيات، والتي أصبحت بسرعة عقبة كأداء، حيث أن معدات الشبكة القادمة تدمج أجهزة شديدة التخصص في معالجة التعبئة، وأجهزة الاستعلامات الأمنية،

الابتكارات الرئيسية التي تقود القاطرات والمتبدلات التالية

الهيكلان الأساسيان والعديدان

(ب) إضافة إلى ذلك، فإن أكثر الاتجاهات وضوحاً في مجال ابتكار مجهزي الشبكات هو التحول من تصميمات أساسية متعددة العناصر والعديد من التصميمات الأساسية.() ويجمع مصممو الشيكات بين عشرات ومئات من نواة المعالجة في نظام غذائي واحد، وكل مناوين الوصلات الأساسية المنفصلة أو وظيفة التحكم فيها، ويقلل هذا النهج الموازي بدرجة كبيرة من سرعة استخدام التطبيقات ذات النطاقات العالية مثل بث الفيديو، والاتصالات في الوقت الحقيقي، ووظائف الشبكة الافتراضية.

التعجيل بالموجات ذات الصبغة البرمجية والتطبيقات الدقيقة

كما أن وحدات التجهيز والانتاج المتعددة العناصر توفر محاسبة عامة الغرض، وتستفيد العديد من مهام الربط الشبكي من تسارع المعدات المخصصة، كما أن أجهزة التنظيف ذات القدرة على إحداث الاحتراق في الميدان توفر أرضية متوسطة مرنة: يمكن إعادة تشكيلها لتنفيذ خطوط تجهيز التغليف العادم، أو محركات التشفير، أو منطق تصنيف الحركة.

المعالم الأمنية المتكاملة على مستوى السيليكون

و قد أصبح الأمن أولوية عليا في تصميم الشبكة، و قام المعالجون الجدد بدمج ملامح أمنية قوية مباشرة في المعدات، وتشمل هذه الآليات آليات آمنة للتحقق من سلامة البرمجيات في مواقع التشغيل، ومحركات التبريد القائمة على الأجهزة، وأجهزة تسارع أجهزة الإي بي إس بي إس، وأجهزة الكشف عن الأشعة تحتية التي تعمل على إزالة التعبئة، وأجهزة التحكم في الحمولة في الوقت الحقيقي.

الأثر على أداء الشبكة وكفاءتها

خفض الطوارئ وتعزيز النواتج

إن مكاسب الأداء من الابتكارات في مجال التجهيزات الدقيقة تترجم مباشرة إلى قياسات شبكية قابلة للقياس، مع وجود توازي متعدد العناصر وتسريع في الأجهزة، يمكن للجيل القادم أن يجهز ملايين الحزمة في الثانية مع وجود حساسية محدودة تبلغ 500 ثانية، وهذا التحسن حاسم بالنسبة لتطبيقات حساسة من قبيل تجارة الترددات العالية، وأجهزة التحكم في الأشعة تحت الصفرية ذاتياً (التحكم في الأشعة)

كفاءة الطاقة والإدارة الحرارية

بالإضافة إلى الأداء الخام، أصبحت كفاءة الطاقة هدفاً رئيسياً في التصميم، ويجب أن تقلل مراكز البيانات ومواقع الحوسبة من استهلاك الطاقة إلى الحد الأدنى من أجل التحكم في التكاليف التشغيلية وتلبية أهداف الاستدامة، وتعالج الابتكارات في مجال التجهيزات الصغيرة هذه من خلال زيادة الطاقة، والتوسع الدينامي في الترددات، واستخدام عقدات سائلة أصغر (مثلاً، 5 أمتار و3 أمتار)

التطبيقات العالمية الحقيقية ودراسات الحالات الإفرادية

وصلات مركز البيانات

كما أن شركات مثل غوغل والأمازون وشركة مايكروسوفت توزع أجهزة قياس ذات مسارات تعريفية ومفاتيح قابلة للبرمجة لمعالجة حركة المرور بين الشرق والغرب في مراكز بياناتها، وتعتمد شبكة جوجل على منصة للشحن التجاري (العملية المتعددة الأطراف)

حاسبة الحوسبة وطرقات التأشيرة

وفي حافة الشبكة، تتيح الابتكارات في مجال التجهيزات الدقيقة أجهزة مصممة وأجهزة توجيه منخفضة القدرة ومفاتيح يمكن أن تجهز البيانات محلياً قبل إرسالها إلى السحابة، وكثيراً ما تستخدم هذه الأجهزة هياكل متجانسة تجمع بين نواة " آر أورتكس - آ " من أجل مهام التخطيط المكثف وقطع غيار مخصصة للأجهزة (وحدة التجهيز العصبية) للسحب من طراز AI-XP Layerscape LX2160

الاتجاهات المستقبلية والتكنولوجيات الناشئة

التعجيل بالتعلم في مجال التعليم

أما الموجة الكبيرة التالية في أجهزة تجهيزات الشبكة الصغرى فهي إدماج المعجلات المخصصة للمبادرة، ويمكن لهذه الوحدات أن تؤدي تصنيف حركة المرور في الوقت الحقيقي، والكشف عن الشذوذ، والتحويل الدينامي للطرق المثلى باستخدام نماذج التعلم العميق، فعلى سبيل المثال، يمكن لشبكات الترددات القائمة على الترددات العالية في الشبكة أن تدمج " نماذج الوعود في المستقبل " .

التكامل الطيفي والهيكلات الهندسية

للتغلب على القيود المادية للوصلات الكهربائية، الباحثون يستكشفون أجهزة الكمبيوتر الضوئية وأجهزة معالجة المايكرويك الضوئية للتواصل، وبحث إنتل عن أجهزة التصوير الضوئية للسيليكون قد أدى إلى نقل بيانات في الثانية الواحدة بين الشرائح، وجهاز الديزل المتحركة، حيث يربط بين كل واحد من وحدات الأشعة تحت الصفرية وذاكرة وأجهزة التسارع عبر أجهزة القياس ذات السرعة العالية

خاتمة

إن ابتكارات التجهيزات الدقيقة تعيد تشكيل المشهد العام لموجهات ومفاتيح الشبكة، مما يتيح أداء غير مسبوق، وأمن وكفاءة الطاقة، من التوازي المتعدد العناصر، والتعجيل بالمعدات إلى الأمن المتكامل وقدرات أجهزة الاستخبارات، هذه التكنولوجيات ستمكن الجيل القادم من الهياكل الأساسية الرقمية، ومع انتقال الصناعة نحو 800 غيبس Ethernet، وأجهزة تحديد النطاق التضاريس، وأجهزة الإنتاج المعمارية ذات الحوافد، فإن الشبكة الأكثر أهمية في المستقبل.