Ж у р н а л   о   к о м п ь ю т е р н ы х   с е т я х   и   т е л е к о м м у н и к а ц и о н н ы х   т е х н о л о г и я х
СЕТИ И СИСТЕМЫ СВЯЗИ on-line
  ПОИСК: ПОДПИСКА НА НОВОСТИ: НОМЕР:
    ДОМОЙ • Архив: Новостей | Конференций | НомеровПодписка
 
   
 
   
    
РЕДАКЦИЯ
 
Все о журнале
Подписка
Как проехать
Где купить
Отдел рекламы
График выхода журнала
Адреса в Интернет

РУБРИКАТОР
   
• Инфраструктура
• Информационные
   системы

• Сети связи
• Защита данных
• Кабельные системы
• Бизнес
• Колонка редактора
• Электронная
   коммерция

• Только на сервере
• Системы
   учрежденческой
   связи

• Новые продукты


Rambler's Top100

  

Пограничные коммутаторы ATM: заранее подготовьтесь к росту сетевого трафика

Джоэл Коновер

Чем больше мы имеем, тем больше нам хочется. По видимому, это высказывание можно отнести и к полосе пропускания. Еще совсем недавно технология коммутации сулила долгие и долгие годы вашей сети, но уже сегодня "жадные" до полосы пропускания пользователи "высасывают" из нее остатки. Корпоративные интрасетевые приложения порождают до "неприличия" большой объем трафика, а на горизонте — приложения для работы в реальном времени, многоадресная рассылка видеоинформации и системы поддержки коллективных работ. Когда-то такая надежная магистраль вдруг перестает удовлетворять вашим требованиям, и вы приступаете к поиску новых технический решений.

Одно из таких решений — внедрение технологии ATM. Она масштабируема, устойчива к сбоям, предоставляет качество обслуживания и обещает интегрированную поддержку территориально распределенных сетей. Наличие промышленных стандартов гарантирует совместимость оборудования, поэтому переход к ATM не должен вызвать затруднений. К тому же стоимость внедрения АТМ (в пересчете на 1 Мбит/с пропускной способности) вполне приемлема.

Для проведения тестов в лаборатории журнала Network Computing мы запросили у производителей пограничные коммутаторы ATM, которые были бы масштабируемыми, обеспечивали резервные ATM-каналы и распределение нагрузки, а также поддерживали не менее 48 интерфейсов Ethernet (10Base-T) или 8 интерфейсов Fast Ethernet (100Base-TX). Устройства, присланные нам фирмами Bay Networks, FORE Systems и 3Com, удовлетворяли перечисленным требованиям.

Протестировав эти коммутаторы как в однородной (использовалось оборудование одного производителя), так и в гетерогенной (использовалось оборудование разных производителей) среде, мы обнаружили, что они обладают потрясающими возможностями масштабируемости, но при этом в гетерогенной среде "ведут себя" не очень хорошо. Среди протестированных нами продуктов самым простым в использовании устройством с наибольшей расширяемостью оказался CELLplex 7000HD (новое название — CoreBuilder 7000HD) фирмы 3Com. Учитывая его превосходную производительность, емкость до 32 портов ATM и развитые функциональные возможности, например поддержку режима ABR (Available Bit Rate), вы не ошибетесь, если остановите свой выбор именно на этом коммутаторе. Что же касается фирменных разработок, то здесь мы обратили внимание на такие передовые функциональные возможности CELLplex 7000HD, как автоматическое конфигурирование каналов между коммутаторами (фирма 3Com называет соответствующий механизм Enhanced IISP) и резервные, но без распределения нагрузки службы эмуляции ЛВС (LANE — LAN Emulation).

Где же остальные?

Мы пригласили к участию в нашем тестировании большое число производителей, включая фирмы Cisco Systems, Digital, IBM и Xylan. Однако Cisco никак не отреагировала на наше приглашение; Digital пообещала прислать оборудование, но не успела сделать это к началу тестирования; IBM отказалась участвовать, а Xylan сообщила, что воздержится от участия в сравнительных тестах в течение шести месяцев.

CELLplex (CoreBuilder) 7000HD фирмы 3Com

У модульного коммутатора CELLplex 7000HD (далее 7000HD) есть все необходимое для эффективной работы в сети ATM. В устройстве использованы наборы специализированных интегральных микросхем ZIPChip фирмы 3Com, обеспечивающие функции SAR (segmentation and reassembly). Эти микросхемы преобразуют каждый кадр поступающего трафика в ячейки ATM, которые затем передаются на шину с пропускной способностью 5 Гбит/с. Два верхних разъема коммутатора используются для установки первичного и вторичного (резервного) коммутирующих модулей. В четырех оставшихся разъемах можно разместить модули, обеспечивающие до 32 интерфейсов ATM, 144 интерфейсов Ethernet (10Base-T), 64 интерфейсов Fast Ethernet (100Base-TX или 100Base-FX), а также соответствующие их комбинации. Цена за один порт коммутатора с максимальной плотностью портов Ethernet равна 576 долл., а с максимальной плотностью портов Fast Ethernet — 1675 долл.7000HD, который можно использовать и как центральный, и как пограничный коммутатор ATM, заслуживает наивысшей похвалы за свои расширяемость и развитые функциональные возможности. Поддерживаемый им межсетевой интерфейс (Network-to-Network Interface — NNI) устраняет необходимость прописывать статические маршруты для каждого коммутатора ATM в сети. Кроме того, использование коммутаторами 3Com фирменного протокола E-IISP (Enhanced Interim Interswitch Signalling Protocol) обеспечивает автоматическое конфигурирование сети с распределением нагрузки между каналами.

Конфигурирование коммутатора 7000HD производится с символьной консоли, которая неопытному человеку может показаться немного "неуклюжей". Только поработав с коммутатором несколько дней, мы смогли справиться с системой меню интерфейса консоли. Для большинства опций конфигурации можно использовать меню Fast Setup, являющееся частью интерфейса консоли. С его помощью, не листая десятки сложных меню, можно установить параметры соединений коммутатора.

Как уже отмечалось, связь с другими коммутаторами 7000HD осуществляет по соединениям NNI. Следствием этого является довольно продолжительное время восстановления после сбоев. Тайм-аут для NNI-соединения по умолчанию устанавливается равным 30 с; впрочем, это время может изменяться от 3 до 90 с (чем короче тайм-аут, тем больше объем служебного трафика, который коммутатор должен передать). Во время наших тестов коммутатору 7000HD потребовалась 1 мин 43 с для восстановления связи после разрыва ATM-соединения. Механизм распределения нагрузки, реализованный в этом коммутаторе, похож на механизм, используемый в коммутаторе Centillion 100 для управления процедурой установки соединений.

Работает 7000HD очень быстро. В наших тестах он задействовал 98,1% максимальной пропускной способности двойных каналов ATM, пересылал 20 однонаправленных полных потоков Ethernet без потери пакетов и два потока Fast Ethernet (100 Мбит/с) с эффективностью 99,2%. Как и Centillion 100 фирмы Bay Networks, коммутатор 7000HD предлагает полный набор служб эмуляции ЛВС (LANE) и благодаря фирменному протоколу поддерживает несколько серверов эмуляции ЛВС (LES — LANE Server) на одной эмулированной ЛВС. От Centillion этот коммутатор отличается тем, что не обеспечивает распределения нагрузки между несколькими службами эмуляции ЛВС.

Имея великолепную производительность и разумную цену, коммутатор 7000HD предоставляет развитые функции управления трафиком. В сети, где поддерживается такое управление, он непрерывно следит за соединениями между коммутаторами и может гарантировать справедливое распределение полосы пропускания между клиентами эмуляции ЛВС (LEC — LAN Emulation Client). Используемый коммутатором 7000HD протокол управления трафиком совместим со стандартами, поэтому он может "договариваться" с другими устройствами об установлении соединений в режимах постоянной (CBR) или доступной (ABR) битовой скорости.

Centillion 100 фирмы Bay Networks

Centillion 100 — модульный коммутатор с шестью разъемами. В верхнем разъеме расположен модуль с центральным управляющим процессором (Master Control Processor) и восемью интерфейсами Ethernet. В оставшихся разъемах можно разместить модули с различными интерфейсами, включая коммутируемые Token Ring, 10Base-T, 100Base-TX и АТМ OC-3 для одномодового или многомодового ВОК. Модуль с интерфейсами 100Base-TX к началу наших тестов отсутствовал, поэтому мы использовали интерфейсы 10Base-T.

Конфигурировать Centillion 100 оказалось намного проще, чем коммутаторы фирм 3Com и FORE Systems. Это связано с наличием SpeedView — программного обеспечения на базе Microsoft Windows, которое выдает изображение различных модулей коммутатора. Щелкнув мышью на изображении одного из модулей, вы можете вызвать интерфейс для его конфигурирования, а щелкнув мышью еще несколько раз, — сконфигурировать сервер эмуляции ЛВС (LES), конфигурационный сервер эмуляции ЛВС (LECS — LAN Emulation Configuration Server), интерфейс UNI (User-to-Network Interface), сигнальные и статические маршруты соединений между коммутаторами. ПО SpeedView также может посылать модулям запросы по протоколу SNMP (Simple Network Management Protocol) и получать от них базовую статистическую информацию.

Однако SpeedView, использующее для своей работы последовательное соединение между коммутатором и ПК, не заменяет станцию управления. (Для управления сетью, в составе которой есть коммутаторы Centillion 100, предназначена система управления Optivity фирмы Bay Networks.) Тем не менее у ПО SpeedView есть одна особенно полезная характеристика — оно может сохранять информацию о конфигурации того коммутатора Centillion 100, с которым работает. Это позволяет распространять данные о конфигурации на несколько коммутаторов. Так, специалисты фирмы Bay Networks в соответствии с нашими спецификациями сконфигурировали коммутатор в своей лаборатории, а затем выслали нам конфигурационный файл по электронной почте.

Представители фирмы Bay Networks попросили нас провести тестирование по двум сценариям: в первом случае использовать запланированную нами тестовую конфигурацию (см. врезку "Методика и результаты тестирования"), а во втором — не устанавливать устройство CELLplex 7000HD между коммутаторами Bay Networks. Эта просьба была связана с тем, что, по их мнению, продукты фирмы 3Com получают определенные преимущества при работе в однородной среде, что не совсем честно по отношению к другим продуктам. Работая по второму сценарию, коммутаторы Centillion 100 смогли воспользоваться своими резервными службами эмуляции ЛВС.

В нашей исходной конфигурации (с использованием CELLplex 7000HD) коммутатор Centillion 100 поддерживал девять полных потоков Ethernet. Причем добавление второго канала ATM увеличивало производительность очень незначительно: на 1—4%. Тем не менее в однородной тестовой сети (без CELLplex 7000HD) коммутатор Centillion 100 успешно справился со всем объемом трафика, которым мы только смогли его нагрузить, — 20 потоков Ethernet на физической скорости канала без единого сброшенного пакета. Однако заметим следующее: чтобы заставить работать гетерогенную тестовую сеть, нам потребовалось в общей сложности три дня совместной работы с двумя инженерами фирмы Bay Networks и двумя инженерами фирмы 3Com. Ясно, что некоторые стандарты не были соблюдены либо одним производителем, либо обоими.

Для полного восстановления связи при работе в гетерогенной тестовой сети коммутатору Centillion потребовалось время, равное 1 мин 6 с. При работе в однородной сети оно сокращается приблизительно до 30 с частично благодаря наличию двух серверов эмуляции ЛВС (LES). В обоих случаях виртуальные соединения, которые разрывались при отключении одного из физических каналов, автоматически в течение периода восстановления "переходили" на второй канал.

Коммутатор Centillion способен распределять нагрузку по виртуальным соединениям. При наличии нескольких путей до пункта назначения он распределяет вызовы, организуя виртуальные соединения по кругу. При создании виртуальных соединений устройство поддерживает два режима работы — Turbo LANE и Circuit Saver. Эти режимы определяют степень дробления (granularity) при распределении нагрузки. Работая в режиме Turbo LANE, платы могут создавать собственные виртуальные соединения, что обеспечивает большее число виртуальных соединений на коммутатор и более мелкое дробление нагрузки при ее распределении. В режиме Circuit Saver каждая плата для установления виртуального соединения запрашивает контроллер коммутатора. В этом случае между двумя клиентами эмуляции ЛВС (LEC) может быть установлено только одно виртуальное соединение. Режим Circuit Saver приводит к более крупному дроблению нагрузки, но в то же время к меньшему числу виртуальных соединений в сети.

В конфигурации по умолчанию Centillion 100 является ATM-коммутатором, т. е. образует NNI-соединения с другими коммутаторами. В этом случае для организации нескольких uplink-каналов ATM к центральному коммутатору он может использовать стандартные механизмы. Применение фирмой Bay Networks сигнализации IISP (PNNI Phase 0) означает, что для каждого соединения "коммутатор—коммутатор" вам придется вводить статические маршруты. Протокол PNNI Phase 1 значительно упрощает этот процесс, но для его реализации производителям, чьи продукты представлены в этом обзоре, необходимо еще несколько месяцев.

ES-3810 Ethernet Switch фирмы FORE Systems

В невысоком шасси коммутатора ES-3810 с шестью разъемами можно разместить модули с различными интерфейсами, включая 10Base-T, 10Base-FL, 100Base-TX, 100Base-FX и ATM (155 Мбит/с). Коммутатор поддерживает резервные uplink-каналы ATM (155 Мбит/с), а его новый модуль с восемью автоматически настраиваемыми интерфейсами 10/100 Мбит/с значительно расширяет возможности высокоскоростного подключения настольных систем и серверов.

В отличие от своих конкурентов коммутатор ES-3810 ориентирован на работу по протоколу UNI и поэтому не поддерживает организацию нескольких путей к другому устройству. Компенсируя это, фирма реализовала несколько uplink-каналов ATM, которые физически связывают различные порты традиционных ЛВС (скажем, Ethernet) с разными интерфейсами АТМ. Например, в нашем случае порты с четными номерами были связаны с первым интерфейсом ATM, а порты с нечетными номерами — со вторым. При выходе из строя одного интерфейса АТМ коммутатор автоматически перемещает клиентов на другой интерфейс. В наших тестах коммутатору потребовалось около 25 с на то, чтобы "сообразить", что связь потеряна, и переместить клиентов на рабочий интерфейс. Преимущество механизма, предложенного FORE Systems, состоит в следующем: при восстановлении связи коммутатор может перераспределять виртуальные каналы между обоими интерфейсами с минимальным перерывом в работе.

Еще одно существенное отличие коммутатора ES-3810 от других протестированных нами продуктов кроется в его внутренней архитектуре. ES-3810 является коммутатором кадров, а не ячеек. Для пользователя это означает, что его производительность ограничивается скоростью обработки кадров, а не сегментации ячеек АТМ (SAR). Коммутатор ES-3810 способен обрабатывать около 107 000 кадров в секунду независимо от их длины. Это означает снижение производительности при работе с небольшими пакетами. По мнению специалистов фирмы FORE Systems, генерируемый сетевыми тестерами трафик (состоящий, скажем, из пакетов длиной 64 байт, передаваемых на физической скорости канала) сильно отличается от реального. Проведя небольшое исследование в сети Университета шт. Висконсин, мы склонны согласиться с этим мнением (см. врезку "Кадры и ячейки: в чем разница?").

Наши тесты подтвердили сказанное выше: коммутатор ES-3810 передавал лишь 106 960 пакетов в секунду при загрузке 20 потоками пакетов длиной 64 байт (т. е. всего около 36% поступивших на него пакетов), но полностью справился с 20 полными потоками пакетов длиной 1518 байт (16 260 пакетов в секунду).

С точки зрения производительности модули с интерфейсами 100 Мбит/с коммутатора ES-3810 заслуживают наивысшей оценки. Нагружая коммутатор восемью однонаправленными потоками 100 Мбит/с, мы получили производительность 264 Мбит/с в двойном канале ATM (эффективность около 98,6%). При использовании двунаправленных потоков производительность возросла до 330 Мбит/с.

Конфигурировать коммутатор ES-3810 оказалось не так просто, как нам хотелось бы. Интерфейс терминала VT-100 предоставляет понятное меню, однако многочисленные его перерисовки сильно замедляют внесение изменений. Кроме того, мы тестировали коммутатор с бета-версией ПО, в которой еще не были реализованы отдельные функциональные возможности. Эта же бета-версия ПО не позволила ES-3810 работать совместно с коммутатором Centillion 100. Специалисты фирмы FORE Systems обещали решить эту проблему


покраска фасада здания




  
8 '1997
СОДЕРЖАНИЕ

колонка редактора

• Пираты электронных морей

локальные сети

• Модернизация кабельных систем

• Оптические дисковые системы

• Два плохих модуля

корпоративные сети

• Интервью с вице-президентом компании Bay Networks

• Передовые технологии: Layer 3 Switching (часть I)

• Пограничные коммутаторы АТМ: заранее подготовьтесь к росту сетевого трафика

• Системы удаленного управления

услуги сетей связи

• Анатомия модемных "56К-технологий"

• Полезные и доступные офисные системы речевой почты

• Спутниковые модемы

• Маршрутизаторы ISDN BRI для малого офиса

интернет и интрасети

• Технологии "выталкивания" в информационных службах Интернет

• Microsoft у "последней черты"

• Метаморфозы Интернет

• Разработка Web-приложений с помощью мощных CGI-инструментов

защита данных

• IP-шлюз для "игры в прятки"

новые продукты

• Тестер двухмегабитных потоков "Морион-Е1", RemoteVU: видео по каналу 2,4 Кбит/с, SmartSTACK 10 фирмы Cabletron Systems, NUCLON - третье поколение отечественных СПРВ, Новый мощный Web-сервер фирмы Netscape, Dell PowerEdge 2200

только на сервере

• Novell и Netscape начинают совместный проект

• NT CONPAS - маленький, но мощный

• Stac Replica предотвращает потерю данных



 Copyright © 1997-2007 ООО "Сети и Системы Связи". Тел. (495) 234-53-21. Факс (495) 974-7110. вверх