В условиях бума электронной коммерции компаниям требуется надежное средство, чтобы справиться с сетевыми проблемами — рано или поздно магистраль оказывается неспособна справиться с возросшим трафиком.
Все вплоть до самых мелких компаний давно уже перешли на Fast Ethernet, повысив скорость своих внутрисетевых соединений. Но сегодня этого оказывается уже недостаточно.
С момента прошлогоднего обзора Gigabit-коммутаторов (см. CRN/RE №7/1999 г.) эта технология не только значительно окрепла, оказавшись в состоянии ответить на растущие потребности бизнеса, но и начала становиться чем-то более или менее привычным.
Быть может, признаком того, что рынок Gigabit-коммутаторов устоялся, может служить то, что крупные игроки (в частности, Compaq) начинают с него уходить.
Инженеры Тест-центра решили оценить сегодняшнее состояние этого рынка, изучив продукцию всех крупных и ряда мелких поставщиков. Следует заметить, что среди приглашенных к участию в тестировании, но не приславших свои изделия оказались такие фирмы, как Alcatel Data Networks, Assante Technologies, Cabletron Systems, Cisco Systems, Intel, Lucent Technologies и Nortel Networks. Фирма IBM Corp. выпускает только наборы микросхем для коммутаторов, а не сами устройства.
Технология коммутации
Во времена всеобщего применения 10-Мбит/с Ethernet-адаптеров концентратор или коммутатор на 100 Мбит/с легко мог обслуживать десять ПК. Сегодня же практически все адаптеры Ethernet способны работать со скоростью 100 Мбит/с, поэтому требуется более высокая пропускная способность коммутатора. Таким решением является Gigabit Ethernet. Как и следует из ее названия, эта технология обеспечивает передачу данных со скоростью около 1 Гбит/с, что вполне достаточно для одновременного обслуживания десяти 10/100-Мбит/с соединений с полной нагрузкой. Однако маловероятно, чтобы всем пользователям одновременно потребовалась максимальная пропускная способность, поэтому на практике Gigabit Ethernet-соединение может обслуживать гораздо большее их число.
Новые коммутаторы обладают гораздо большей "сообразительностью", чем можно было подумать, и не просто делят имеющуюся полосу пропускания поровну между подключенными устройствами, как концентраторы. Концентратор предоставляет одну совместно используемую шину, которая группирует узлы в единый домен. Пакеты данных рассылаются на все порты одновременно; адресованное устройство принимает их, тогда как остальные вынуждены не пропускать "не свои" пакеты. В результате возникает "пустой" трафик, способный осложнить работу загруженной сети.
Gigabit-коммутаторы устраняют эти "лишние" пакеты, узнавая MAC-адреса всех подключенных к ним узлов и сохраняя их в специальной таблице. При поступлении каждого очередного пакета коммутатор считывает адрес назначения из его заголовка (который хранится на втором уровне иерархии OSI). После этого создается виртуальная цепь между портами источника и устройства назначения и обеспечивается надежная доставка пакета.
В идеале коммутатор способен создавать виртуальные цепи на всех своих портах одновременно — при условии, что объединительная плата в состоянии справиться с такой нагрузкой. Устройства такого типа называются коммутаторами уровня 2. Все современные коммутаторы уровня 2 работают практически с пропускной способностью физического носителя.
Современные коммутаторы
Многие из последних моделей коммутаторов могут работать и на третьем уровне модели OSI, где обеспечивается маршрутизация. Коммутаторы уровня 3 обладают более широкими возможностями, включая автоматическое управление широковещанием, тегирование виртуальных локальных сетей, управление качеством сервиса и маршрутизацию на основе протоколов. Коммутаторы уровня 3 упрощают коммуникацию между локальными сетями разной топологии, устраняя потребность в мостах и маршрутизаторах, которые, как правило, медленнее, дороже и сложнее в эксплуатации, чем коммутаторы.
Кроме того, функции уровня 3 позволяют повысить производительность, объединяя коммутаторы в общий домен и организуя "слияние" каналов. Можно создать множество каналов связи между коммутаторами (так называемый "домен коммутации"), что обеспечит множество маршрутов передачи трафика.
Без этих возможностей трафик по нескольким маршрутам был бы блокирован протоколом STP, чтобы не допустить лавину широковещательных пакетов. Организация таких доменов обеспечивает отказоустойчивость и позволяет коммутаторам выбирать (с учетом уровня трафика) самый быстрый путь, а не самый короткий (как это делает маршрутизатор).
Организовав в таком домене "слияние" каналов, или транкинг, можно обеспечить объединение нескольких портов, соответственно увеличив пропускную способность. Это весьма удобно для создания соединений с полосой пропускания больше, чем способен дать один 10/100-Мбит/с канал — например, объединив два или три таких канала. Реселлер может приблизительно определить требуемую пропускную способность в каждом конкретном случае и просто объединить соответствующее число 10/100-Мбит/с каналов.
Частично реализуемая посредством виртуальных локальных сетей (ВЛВС), которые ограничивают трафик рамками подсетей, технология автоматического управления широковещанием (ABC) сокращает широковещательный трафик, обеспечивая хранение в памяти коммутатора адресов узла-источника и получателя, таким образом выполняя прокси-функции при передаче широковещательных пакетов, направленных на конкретные устройства. Все коммутаторы этого обзора обеспечивают объединение в общий домен, слияние каналов и автоматическое управление широковещанием.