Начало  Аналитические материалы  Учебные материалы  Любимая техника  О себе  E-mail  LAN_конференция


ЭТО ДОЛЖЕН ЗНАТЬ КАЖДЫЙ:
ЧЕТЫРЕ БАЗОВЫХ ПРИНЦИПА ВЫБОРА КОММУТАТОРА ЛВС

Доклад на выставке "Банки и офисы"

Кишинев, 18 марта 1999 г.

Если Вы планируете смонтировать у себя новую ЛВС или модернизировать старую, то Вам необходимо определиться с сетевой технологией, выбрать тип магистрали будущей сети, представить принцип построения серверной подсистемы и выбрать производителя сетевого оборудования.

ВЫБОР ТИПА СЕТЕВОЙ ТЕХНОЛОГИИ
Для решения проблемы больших задержек в компьютерной сети обычно достаточно вместо концентраторов установить коммутаторы, подключив к каждому порту последнего по одному компьютеру. При этом на рабочих станциях не приходится вносить каких-либо изменений, а изменения в сетевой инфраструктуре минимальны. Однако сегодня производительности даже выделенного соединения Ethernet (10 Мбит/с) или Token Ring (16 Мбит/с) недостаточна для многий приложений и во много раз уступает возможностям 100 Мбит-ных каналов, поддерживаемых в сетях FDDI, 100BaseT, 100VG-AnyLAN, АТМ.

Переход на более скоростные технологии потребует внесения в сеть большего числа изменений, нежели установка коммутатора. В этом случае Вам потребуется не только заменить концентратор, но и установить новые адаптеры и драйверы для них в каждый компьютер, возможна замена разъемов, кабеля, топологические ограничения, а это приведет к необходимости переложить кабель, поставить промежуточные повторители и целой серии т.п. проблем.

Можно подойти к модернизации ЛВС постепенно, растянув во времени процедуру модернизации рабочих станций. Для этого надо использовать технологию Ethernet 10/100. В этом случае к скоростным магистралям для передачи основного трафика в первую очередь подключают коммутаторы рабочих групп и сервера, т.е. устройства, которым требуется высокая скорость, малые задержки или передача больших объемов информации. Перевод же рабочих станций на скоростные каналы осуществляется по мере необходимости.

Двухскоростные адаптеры очень удобны, т.к. режим автоматического определения скорости позволяет использовать такие адаптеры как в старых, так и в новых фрагментах сети, позволяет обеспечить эффективность вложения средств, а также упростить настройку и поддержку сети. Разница в цене между высокоскоростными и универсальными адаптерами незначительна (иногда ее просто нет), а у коммутаторов она редко когда превышает 10%, что с учетом затрат на настройку и поддержку сети обеспечивает существенную экономию.

Вывод №1: в настоящее время не целесообразно создавать ЛВС с применением низкоскоростных технологий и с последующим переводом их на высокоскоростные. В целом такой проект оказывается чуть ли не вдвое дороже. Гораздо целесообразнее применение оборудования допускающего использование каналов с различной пропускной способностью в пределах одного шасси.

 

ВЫБОР СЕТЕВОЙ МАГИСТРАЛИ
Потребности в увеличении пропускной способности магистральных каналов связаны в основном с двумя явно просматривающимися тенденциями в архитектуре локальных вычислительных сетей: быстрым ростом производительности рабочих станций и централизацией данных вплоть до создания специализированных помещений – серверных комнат или центров.

Рост производительности средств вычислительной техники на рабочих местах приводит к тому, что канал поступления информации в компьютер начинает становиться узким местом сетевого комплекса. Это просто результат неизбежности технического прогресса и бороться с этой тенденцией бесполезно.

Изъятие же локальных серверов из состава рабочих групп и централизация данных – технологический аспект проблемы, влияющий на выбор типа сетевой магистрали. При централизации данных существенно снижаются расходы на управление и поддержку, повышается надежность сети в целом, но в то же время это приводит к увеличению трафика между рабочими группами.

Наиболее развитыми технологиями построения магистральных каналов являются FDDI и АТМ. Fast Ethernet слабо подходит для построения территориально распределенных магистралей, а 100VG-AnyLAN вообще для этого не приспособлен. Если исходить из соображений производительности, то наиболее целесообразно применение АТМ, а если из соображений надежности - FDDI. Однако, обе эти технологии не дешевы, а кроме того, при проектировании ЛВС масштабов здания очень часто можно организовать магистраль на объединительной плате центрального модульного коммутатора – построить коллапсовую магистраль. В этом случае производительность магистрали будет выше и надежнее, чем варианты, основанные на технологиях как АТМ, так и FDDI.

Понимание основных преимуществ той или иной сетевой технологии, ее назначения в индустрии вычислительных сетей обеспечивает возможность правильного выбора решения. Для удобства восприятия, резюме по основным сетевым технологиям приведено в таблице 1:

Вывод №2: целесообразно, если это позволяют условия, использовать коллапсовую магистраль как самый скоростной и надежный вариант построения магистральных соединений.

Сравнение высокоскоростных технологий. Таблица 1.

Технология

Преимущества

Недостатки


100Base-T

Эффективна для подключения серверов.
Эффективна для подключения рабочих станций.
Известные протоколы.
Широкая поддержка производителями.
Снижение производительности при большом числе устройств, при постоянных "перекачках" больших объемов информации с серверов на рабочие станции и обратно.


100VG-AnyLAN

Хорошо приспособлена для критичных к задержкам приложений.
Использует кабель категории 3 (4 пары).
Небогатый выбор устройств.
Ограниченная диагностика.
Малое число производителей.

 

FDDI

Хорошо известна и широко распространена.
Доступность оборудования.
Эффективная организация магистралей.
Уникальная отказоустойчивость.
Эффективное подключение серверных групп.
Широкая поддержка производителями.

Высокая цена.
Технология практически не развивается.
Худшие по сравнению с ATM перспективы.

ATM

Масштабируемость.
Поддержка разных типов трафика (голос, данные и т.д.).
Высокие цены.
Необходимость обучения специалистов по эксплуатации.
Сложность настройки.

 

КАК СОЗДАТЬ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНУЮ СЕРВЕРНУЮ ПОДСИСТЕМУ
Для серверов требуется обычно более производительный сетевой интерфейс по сравнению с рабочими станциями, поскольку они предназначены для одновременного обслуживания большого числа пользователей сети. Если производительности сервера будет недостаточно, сеть не сможет нормально функционировать. Если производительность сервера превосходит возможности сети, сервер будет часть времени простаивать. В этом случае на него можно возложить дополнительные функции.

В последнее время явно просматривается опережающий рост числа сетевых серверов как специфических сетевых программных продуктов по сравнению с набором аппаратных платформ для их реализации. Это и традиционный файловый сервис, и печать, и работа с базами данных, и электронная почта и т.д. и т.п. В результате, рост потребностей в производительности каналов связи, обслуживающих сервера, нередко опережает коммуникационные возможности сети.

Вывод №3: целесообразно увеличивать количество серверов в сети. Нецелесообразно устанавливать специфические программные продукты на один сервер. Сервера к концентратору должны подключаться с применением самых скоростных технологий. Дисковые подсистемы серверов должны быть самыми производительными в сети. На объеме оперативной памяти для серверов экономить нельзя.

 

КОММУТАТОРЫ С АВТООПРЕДЕЛЕНИЕМ СКОРОСТИ
Одним из основных вопросов при модернизации ЛВС является простота и надежность объединения привносимых высокоскоростных коммутаторов с ранее применявшимися низкоскоростными. При этом необходимо понимать, что Заказчик ожидает существенного повышения производительности своей сети при переходе на высокоскоростные технологии сразу же после замены корневого коммутатора.

Однако, как правило, при выборе коммутатора руководствуются в основном финансовыми соображениями и почему-то не принимают во внимание особенностей двухскоростных сетей: наличие в каналах связи пакетов с разными скоростями требует их буферизации в коммутаторах. В результате память коммутатора начинает играть критически важную роль в обеспечении работоспособности сети. И это даже в ненагруженных сетях. Для эффективной и надежной не блокируемой коммутации размер буферов должен быть достаточно большим.

Коммутаторы стандарта 10Base-T, снабженные 100 Мбит-ными Up-link-ами не обеспечивают требуемой при связи разноскоростных портов буферизации. Они лишь позволяют объединить между собой сегменты ЛВС, построенные на разных скоростях. Построить сбалансированную по производительности систему на базе подобных коммутаторов очень трудно. Об этой особенности коммутаторов необходимо помнить даже при проектировании высокоскоростной сети “с нуля”, т.к. даже в этом случае приходится применять низкоскоростные устройства класса 10Base-T– print server-ы.

О том, насколько серьезно объем буферной памяти влияет на производительность применяемого коммутатора, а, следовательно, и на производительность ЛВС, можно почерпнуть из приведенной ниже таблицы 2, демонстрирующей самые популярные в нашем регионе коммутаторы (причем, сравнение приведено для коммутаторов одного класса).

Сравнительная оценка производительности коммутаторов среднего класса. (класса рабочей группы) Таблица 2.

  Cabletron
ELS100-24TXM
3Com
SuperStack-II-3300
Bay Networks
BayStack 350T-HD
Cisco
Catalyst 2924 XL
Intel
Express 510T
10/100 Base-TX Ports

24

24

24

24

24

Average Buffering/Port

512Kb

128Kb

128Kb

170Kb

171Kb

Switch Bandwidth

4.2Gbps

Unknown

1.2Gbps

3.2Gbps

6.3Gbps

Forwarding Rate

3.6Mpps

1.47Mpps

1.6Mpps

3.0Mpps

Unknown

Вывод №4: если речь идет не о простой офисной сети, необходимо применение коммутаторов, в конструкции которых заложена возможность работы с разными скоростями, а также имеющих большие объемы оперативной памяти для организации внутренних буферов.   


Начало  Аналитические материалы  Учебные материалы  Любимая техника  О себе  E-mail  LAN_конференция