Si no está de muy buen ánimo, lea algunos comunicados de prensa para descubrir nuevas soluciones de silicio. Pocas cosas pueden darle más expectativas con respecto al futuro que las asombrosas posibilidades que ofrecen los nuevos circuitos integrados para aplicaciones específicas (ASIC, por sus siglas en inglés). Sin embargo, si analiza los anuncios recientes de Cisco, Nokia y otros proveedores, notará que nunca aparece el término «concesiones», lo cual es una pena, ya que un buen diseño de silicio debe optimizar su arquitectura a fin de garantizar resultados positivos para los clientes, a veces a expensas de otros beneficios. Si los proveedores no especifican cuáles son las optimizaciones que aportan sus diseños de silicio, no le están brindando toda la información que usted necesita.
En Juniper Networks, nos resulta impensable afectar una parte de la red para mejorar otra y, por ese motivo, hace años hemos implementado una estrategia multisilicio y ofrecemos plataformas con distintos conjuntos de chips optimizados para diferentes funciones dentro de la red. Hoy, reforzamos esa estrategia con el anuncio de las nuevas generaciones de los ASIC Trio y Express de Juniper. A medida que las redes se vuelven más complejas, resulta conveniente apegarse a una filosofía que ha sabido ayudar a los clientes durante más de una década: las redes funcionan mejor cuando se utiliza la herramienta adecuada.
En el caso particular del silicio de red, se debe elegir un diseño que tenga en cuenta tanto la escala lógica como el rendimiento. Para incrementar la escala lógica en varias dimensiones simultáneas, es necesario aumentar también la memoria, pero expandir la memoria para ofrecer un rendimiento de decenas de terabits por segundo al mismo tiempo requiere optimización. En otras palabras, puede diseñar un ASIC sumamente flexible que ofrezca versatilidad con escala lógica para diversas tareas complejas o un ASIC que garantice un gran rendimiento en ciertas funciones centradas en el ancho de banda. No obstante, no es posible optimizar ambos aspectos en un único diseño.
La diversificación genera mayor especialización
Puesto que las redes han evolucionado a lo largo de los últimos veinte años como consecuencia de la incorporación de servicios digitales más diversos y exigentes, los operadores se han volcado cada vez más a buscar soluciones de silicio especializadas para abordar funciones específicas. En términos muy generales, la herramienta adecuada es una de estas dos funcionalidades que permiten optimizar los ASIC de red:
- Escala lógica flexible: En los nodos de borde multiservicio que son sumamente dinámicos y que brindan ancho de banda de consumo (BNG) y casos de uso de funciones de red privada virtual (VPN, por sus siglas en inglés) de nivel empresarial, los requisitos más importantes son la flexibilidad y una alta escala lógica. En el borde de red, las plataformas deben admitir funciones complejas para cada oferta de servicio y para cada caso de uso, como tablas de reenvío de rutas de gran tamaño, encapsulación de túneles flexible, una gran calidad de servicio, filtros de seguridad para los firewalls y la capacidad de adjuntar contadores de gestión de tráfico a cada servicio con el mismo nivel alto de escala lógica. Esto, por su parte, exige contar con una memoria de gran tamaño que pueda realizar búsquedas complejas en las bases de datos a una escala, velocidad y alcance considerables para las funciones de borde. Lo mismo ocurre en el caso de los operadores, que cada vez más se vuelcan al aprendizaje automático (AA) para ayudar a correlacionar e identificar problemas complejos con mayor rapidez a fin de mejorar el tiempo de actividad de la red y ofrecer mejores experiencias a los clientes. Para tener buenos resultados con el procesamiento nativo del AA en el borde multiservicio, se necesitan distintas funcionalidades.
- Alto rendimiento: En otras partes de la red, como los nodos de reenvío para el núcleo y la agregación del transporte, se revierte la secuencia de comandos. No es necesario que los nodos del núcleo alojen la misma variedad de funciones de red, ya que no admiten VPN o suscriptores lógicos de forma directa. Sin embargo, sí deben procesar enormes cantidades de tráfico para mantener el ritmo de las crecientes demandas que existen con respecto al rendimiento. Como resultado, se deben optimizar los nodos del núcleo para mejorar el rendimiento del reenvío y del ancho de banda con las características de canalización y memoria necesarias para las operaciones conocidas, como el rendimiento, el uso de filtros, la telemetría y el muestreo.
En última instancia, el diseño de silicio es una ecuación de múltiples variables en la que la escala lógica y el rendimiento son factores diametralmente opuestos. Con un cierto tamaño de pastilla y un determinado nivel de energía disponible, puede optimizar el rendimiento superlativo del ancho de banda o la escala lógica superlativa. Sin embargo, no puede aumentar un factor sin que se reduzca el otro.
En este contexto, es difícil comprender por qué algunos proveedores se resisten a hablar de la optimización. La capacidad de brindar mejoras en el ámbito del silicio de red es fundamental para que se puedan utilizar plataformas optimizadas para las necesidades de dominios específicos en diferentes puntos del ancho de banda y de la escala del servicio. Solo es posible disfrutar de una red centrada en la experiencia si se optimiza la estructura de silicio para diferentes funciones en distintas partes de la red.
La elección de los clientes, un factor clave de la última generación de conjuntos de chips de Juniper
Durante años, la estrategia de Juniper con relación al silicio ha sido brindarles a los clientes la mejor herramienta posible: ofrecerles distintas opciones de ASIC para las diferentes funciones de la red. Juniper tomó esta decisión de forma temprana después del lanzamiento del primer conjunto de chips Trio para sus enrutadores serie MX, en 2009. Trio, que se convirtió en el primer ASIC de red completamente programable del sector, ofrecía una solución innovadora para el borde multiservicio, pero rápidamente quedó claro que un único tipo de silicio no podía abordar todos los distintos casos de uso a los que se enfrentaban los clientes. Por eso, en 2012, Juniper presentó la línea de ASIC Express para las plataformas de la serie PTX, desarrollada específicamente para aplicaciones con un alto ancho de banda en el núcleo de la red y para casos de uso de emparejamiento.
Si bien las redes y los ASIC han evolucionado mucho desde entonces, esa primera lección que aprendimos aún sigue vigente: cuantas más opciones se tienen, mejores son los resultados. Las redes funcionan mejor si tienen ASIC optimizados para cada tipo de tarea. Ahora aplicamos nuevamente estos conocimientos en las nuevas generaciones de conjuntos de chips de Juniper:
- Trio 6 de Juniper, diseñado para hacer frente a lo desconocido: Con este lanzamiento, Juniper ofrece la cartera de soluciones de borde multiservicio de mayor rendimiento del sector y el único conjunto de chips de red íntegramente diseñado para optimizar casos de uso multiservicio.
- La sexta generación de silicio Trio que se utiliza en los enrutadores serie MX maximiza la escala lógica y la programabilidad para los nodos de servicio de borde más complejos y dinámicos.
- Esta solución ofrece una tarjeta de línea de 9,6T para la familia MX 10000.
- El silicio Trio 6 habilitado para AA ofrece compatibilidad nativa con IPsec, además de MACsec integrado a una velocidad de línea nativa.
- Asimismo, Trio 6 utiliza una tecnología de fabricación de 7 nanómetros que le permite brindar una mejora del 70 % en términos de eficiencia energética, en comparación con las generaciones de conjuntos de chips anteriores.
- Se trata de una solución de silicio innovadora e incomparable que está diseñada para hacer frente a lo desconocido y que cuenta con la flexibilidad necesaria para admitir una amplia gama de casos de uso, tanto presentes como futuros.
- Por último, a diferencia de algunos ASIC que se anunciaron recientemente y que no llegarán al mercado en varios trimestres, Trio 6 ya está completamente disponible.
- Express 5 de Juniper: Express 5 de Juniper ofrece un rendimiento sin bloqueos de 28,8T en un solo paquete, lo que constituye el nivel de rendimiento más alto del sector. En comparación, Cisco anunció hace poco una solución de silicio P100 a 19,2 Tbps que ofrece un 33 % menos de rendimiento que la nueva estructura de silicio Express 5 de Juniper. Express 5 es una solución de silicio de calidad garantizada para todos los casos de uso de alto rendimiento de las plataformas de la serie PTX10K. La estructura de silicio de Express 5 se diseñó en 2021 y próximamente estará disponible en una versión preliminar.
- El rendimiento de 28,8T de Express 5 ofrecerá una base de puerto de 36*800G de baja potencia en un factor de forma fijo.
- Esta solución de silicio, diseñada con una tecnología de 7 nanómetros, brinda un 45 % más de eficiencia energética que los conjuntos de chips anteriores.
- Tal como se demostró con las pruebas de EANTC para la actual generación de la serie PTX, esta nueva opción supera todos los indicadores clave de rendimiento.
Juntos, estos nuevos ASIC ofrecen la flexibilidad para implementar plataformas optimizadas para los requisitos más estrictos que puedan tener las distintas partes de la red en términos de rendimiento y escala lógica. ¿Dónde se ubica la competencia en este escenario? Los demás proveedores están parados en una especie de área gris no optimizada en la que abarcan mucho y poco aprietan.
En Juniper, nos esforzamos por brindar flexibilidad y una amplia gama de opciones, de modo que los clientes puedan disponer de la herramienta adecuada para cada tarea. A diferencia de otros proveedores, Juniper se rehúsa a aceptar que pueda existir una única opción universal.
«Conforme crecieron y se diversificaron las exigencias de los servicios de red, también lo hicieron los diseños de las plataformas y las arquitecturas de red. No existe ningún conjunto de chips que pueda satisfacer siempre todas las necesidades, como la flexibilidad, la escalabilidad y el rendimiento. Por ese motivo, el plan de Juniper de especializar y optimizar su estructura de silicio al máximo para abordar necesidades específicas en puntos concretos de la red es una estrategia ideal que está centrada en el cliente. La garantía que ofrece la arquitectura de silicio coherente de Juniper para las inversiones de los operadores constituye un valor agregado al momento de la modernización de las redes». – Ray Mota, ACG Research
Esfuerzos de cara al futuro
El diseño de una nueva solución de silicio supone una gran inversión y, por lo general, se requiere dedicar entre tres y cinco años al proceso de investigación y desarrollo antes de lanzar un producto. Por eso no resulta sorprendente que los proveedores intenten reducir esos costos. Si bien la estandarización de una única arquitectura de silicio puede ayudar con esa tarea, también obliga a los clientes a hacer concesiones. Es posible que una solución esté optimizada para ofrecer máximo rendimiento, pero que no pase las pruebas de RFC 2544 con el tráfico de IMIX, como el enrutador 8201 de Cisco (consulte aquí los resultados de las pruebas de EANTC). Otros tal vez intenten encajar un único conjunto de chips en varias funciones, como Nokia, y se enfoquen en la escala lógica a expensas del rendimiento, lo que supone años de atraso con respecto a la competencia. Recientemente, Nokia anunció que, en 2022, finalmente ofrecerá 14,4T por ranura. Juniper, por su parte, hace ya tres años que brinda productos con esas capacidades. Hemos proporcionado decenas de miles de puertos 400G a más de 200 clientes con nuestra solución de 14,4T, incluso antes de que Nokia anunciara su primera tarjeta de 14,4T. Asimismo, la nueva solución de silicio Express 5 de Juniper duplica el rendimiento ofrecido en 2019.
Otra opción diferente es elaborar una estrategia para el silicio que esté centrada en las ventajas que recibirán los clientes y no en la reducción de costos. Juniper ha hecho una gran inversión para brindar optimización y una amplia gama de opciones, de modo que los clientes no tengan que hacer ningún tipo de concesiones. Con Juniper, disfrutará de un silicio con las siguientes características:
- Utiliza una arquitectura coherente. Pocas cosas son más engorrosas, e incluso más costosas, que decidirse por una familia de productos con una arquitectura de silicio optimizada con la esperanza de poder utilizarla por años y, luego, ver que el proveedor cambia de rumbo por completo. Lo esperable es que uno pueda beneficiarse de mejoras constantes en materia de rendimiento y escalabilidad en varias generaciones de conjuntos de chips sin que cambien los comportamientos y las operaciones. Eso es exactamente lo que Juniper les ha brindado a sus clientes en los últimos 13 años. Nuestro ciclo de innovación avanza sin problema de una generación de productos a la siguiente, y los clientes adoptan las tarjetas de línea más recientes sin tener que cambiar de plataforma y sin tener que dotar al personal de nuevas herramientas o capacitaciones.
- Permite trabajar de forma más ecológica. Del mismo modo, los proveedores no tendrían que verse obligados a transformar la red por completo para poder reducir la huella de carbono. Los clientes que utilizan los ASIC de Juniper han experimentado una mejora del 95 % en la eficiencia energética desde que Juniper lanzó la primera generación de conjuntos de chips.
Opciones variadas, flexibilidad y la capacidad de elegir la solución de silicio adecuada para cada tarea. Esos son los principios rectores de la estrategia que adoptó Juniper con respecto al silicio y la clave secreta que permite ofrecer redes centradas en la experiencia. ¿Qué hay entonces de la competencia? Bueno, claramente existe un motivo por el que no quieren hablar de las decisiones que tomaron para optimizar sus soluciones de silicio, y es que no tienen mucho para decir.
