Коммутация Fast Ethernet

12-портовый коммутатор Fast Ethernet компании NPI способен выполнять роль магистрали в сети Ethernet. Программное обеспечение управления NuSight и функции мониторинга портов позволяют диагностировать проблемы на любом порту.

ИТОГ ИСПЫТАНИЙ

Все так и случается: новые приложения и рост числа пользователей приводят к тому, что уровень трафика в вашей сети достигает запредельных значений. Перегрузка берет в полон вашу сеть, и продолжительное время отклика вкупе с частыми жалобами пользователей только подтверждают это.

Если вы еще не перешли к коммутации, то наверняка рассматриваете ее в качестве возможного решения. В настольных системах вы, скорее всего, используете адаптеры Ethernet 10BaseT, и тогда логично будет заменить повторители 10BaseT на коммутаторы 10BaseT. Но чтобы извлечь выгоду от коммутации, канал к файловому серверу необходимо сделать более быстрым. И во всех сетях, за исключением самых мелких, коммутаторы следует подключать к связывающей их магистрали с помощью высокоскоростных соединений.

Здесь-то и может пригодиться коммутатор FE-1200 компании Network Peripherals FE-1200, один из коммутаторов Ethernet линии NuSwitch, представляет собой 12-портовый магистральный коммутатор 100BaseT. Он предназначен для связи других коммутаторов, а также мощных конечных узлов, таких как серверы и инженерные/научные рабочие станции. Пример использования FE-1200 изображен на Рисунке 1.

Многие настольные компьютеры по-прежнему работают с 10BaseT. На Рисунке 1 настольные системы 10BaseT подключены к коммутаторам 10BaseT, по крайней мере, с одним восходящим соединением к FE-1200. По соображениям производительности сетевые серверы и мощные рабочие станции оборудованы, скорее всего, сетевыми адаптерами 100BaseT. Такие системы могут быть напрямую подключены к FE-1200.

Одним из признаков того, что FE-1200 предназначен на роль магистрального коммутатора, является то, что поддерживаемое каждым портом число MAC-адресов равно 4096. Для большинства сред, в которых NuSwitch может найти свое применение, это довольно много. Некоторые коммутаторы Ethernet для рабочих групп вообще поддерживают только один MAC-адрес на каждом порту. Этот подход вполне адекватен в ситуациях, когда конечные узлы подключаются напрямую к коммутатору, так как тогда каждый порт обслуживает только одно устройство (и, следовательно, один MAC-адрес). Когда же коммутаторы связаны с другими коммутаторами или повторителями, такой подход не годится, поскольку в этом случае каждый порт коммутатора получает пакеты с нескольких MAC-адресов.

FE-1200 может поддерживать полнодуплексный режим работы на каждом порту. В этом режиме сетевой узел передает пакет по одной и одновременно принимает другой пакет по второй паре проводов. Для использования полнодуплексного режима устройство на противоположном конце канала (другой коммутатор или конечный узел) должно поддерживать данный режим и быть сконфигурировано соответствующим образом. По утверждению Network Peripherals, коммутатор FE-1200 способен фильтровать и продвигать пакеты со скоростью 148 800 пакетов в секунду (максимальная скорость передачи пакетов для 100BaseT) на каждом порту (с полной "скоростью линии" для 100BaseT). В полнодуплексном режиме эта скорость удваивается и достигает 297 600 пакетов в секунду.

Согласно информации Net-work Peripherals, пропускная способность объединительной панели FE-1200 составляет 2 Гбит/с - этого достаточно для предотвращения блокирования пакетов, даже если все 12 портов работают в полнодуплексном режиме. Коммутатор называется неблокирующим, когда ничто в архитектуре коммутатора не ограничивает пропускную способность; иными словами, единственным пределом для совокупной пропускной способности является скорость передачи данных самими интерфейсами (в данном случае 100 Мбит/с для каждого порта). Для того чтобы коммутатор с 12 портами 100BaseT был неблокирующим, объединительная панель коммутатора должна иметь пропускную способность 600 Мбит/с, если все порты работают в полудуплексном режиме, и 1200 Мбит/с, при работе портов в полнодуплексном режиме.

NPI предлагают любопытную функцию, называемую Power-Link, во всех своих коммутаторах. Power-Link позволяет подключить два или четыре канала параллельно для создания высокоемкого канала между двумя коммутаторами (см. Рисунок 2). Функция Power-Link распределяет трафик, предназначенный другому коммутатору, между двумя (или четырьмя) портами Power-Link. Такого рода магистральные каналы между коммутаторами не стандартизованы, так что применима эта функция, только если коммутаторы по обоим концам канала поддерживают Power-Link (т. е. коммутаторы произведены Network Peripherals). FE-1200 имеет четыре порта Power-Link (порты 1, 2, 7 и 8). Другие модели линии NuSwitch имеют два порта Power-Link. На Рисунке 2 изображены четыре канала Power-Link между двумя FE-1200. Такая конфигурация способна поддерживать трафик в 400 Мбит/с в полудуплексном режиме, но для этого нет никаких разумных причин, так как оба коммутатора могут работать в полнодуплексном режиме, что дает 800 Мбит/с.

УСТАНОВКА

Мы установили FE-1200 в лаборатории журнала Network и создали небольшую сеть 100BaseT для испытания NuSwitch. Проверить функцию Power-Link, не имея другого коммутатора NuSwitch, мы не могли. Кроме того, на тот момент у нас не было мощных источников пакетов, так что протестировать NuSwitch в экстремальных условиях тоже не представлялось возможным. Поэтому мы сосредоточились на особенностях и функциях продукта, а также на вспомогательном программном обеспечении управления NuSight.

Как и в случае большинства коммутаторов, установку FE-1200 особо примечательной не назовешь. Вы должны просто отыскать для него место в серверной комнате или отсеке связи и обеспечить необходимое питание и вентиляцию (убедитесь, что вы не заблокировали вентиляционные отверстия на коммутаторе - NPI рекомендует, чтобы вокруг коммутатора оставалось свободное пространство в 2-3 см). NuSwitch может быть установлен в стандартную 19-дюймовую стойку для оборудования, причем он имеет скобы для монтирования в стойку.

FE-1200 - это коммутатор 100BaseTX, а значит, вы должны использовать проводку UTP, отвечающую требованиям спецификации Категории 5 EIA/TIA 568 (для тех, кто имеет кабельные системы Категории 3, NPI предлагает также коммутаторы 100BaseT4). Что касается правил Ethernet, FE-1200 должен быть расположен таким образом, чтобы ни один из отрезков кабеля не превышал 100 м.

Подключение какого-либо порта NuSwitch к другому коммутатору (вне зависимости от функции Power-Link) должно производиться с помощью перекрестного кабеля. Конечные узлы, такие как рабочие станции и серверы, могут быть подключены к NuSwitch с помощью кабелей со стандартной разводкой пар.

FE-1200 - это "интеллектуальное" (SNMP-управляемое) устройство, так что оно собирает статистику о числе пакетов, загруженности сети и тому подобном, причем собранные данные оно может сообщать с помощью SNMP или встроенной консоли по типу терминала. Последняя использует последовательный порт RS-232 на передней панели NuSwitch.

Одна из задач процедуры установки состоит в назначении IP-адреса агенту управления коммутатора, чтобы консоль управления SNMP могла подавать команды NuSwitch и принимать от него данные. Для конфигурации коммутатора мы подключили кабель RS-232 к порту NuSwitch Console и к последовательному порту на ПК, а затем воспользовались программой эмуляции терминала Windows Terminal для обращения к NuSwitch Console. "Руководство пользователя" сообщает коммуникационные параметры, на которые порт консоли настроен (9600 бит/с, без контроля четности, восемь бит данных и один стоповый бит). После того как все подключено и программа эмуляции терминала запущена, вы должны настроить ее на те же самые коммуникационные параметры и четыре раза нажать Enter. В результате программа консоли NuSwitch выдаст меню. Мы не столкнулись с какими-либо проблемами при подключении и запуске консоли NuSwitch.

NuSwitch Console предоставляет много функций управления и мониторинга, аналогичных функциям SNMP, за исключением того, что все они представляются в символьном виде. Если у вас нет консоли SNMP, то Nu-Switch можно без труда конфигурировать, управлять и контролировать с помощью терминала и порта консоли. Но лучше и удобнее то же самое делать с помощью графической системы управления сетью NuSight самой NPI. NuSight - это SNMP-совместимая консоль управления коммутаторами NPI, и поэтому она может управлять другими SNMP-совместимыми устройствами.

NuSight может работать как дополнение к HP OpenView или как автономная консоль управления под Windows 3.1х, Windows 95 или Windows NT. Стек протоколов Winsock TCP/IP должен быть установлен (если это еще не было сделано) до инсталляции программного обеспечения NuSight. При тестировании, используя NuSight в качестве автономной консоли, мы загрузили программное обеспечение NuSight (для чего необходимо 4 Мбайт на жестком диске) на Windows NT Server 4.0. Программное обеспечение поставляется на дискете и использует стандартную автоматизированную процедуру инсталляции Installshield. Вы просто помещаете дискету в дисковод и набираете SETUP.EXE.

ГЛУБИНА ПРОНИКНОВЕНИЯ

После запуска программы управления NuSight должна определить ("обнаружить") топологию сети, в том числе любые межсетевые устройства. Процесс обнаружения можно ограничить только устройствами NPI или устройствами SNMP (в том числе и от NPI), кроме того, он может быть ограничен локальной подсетью или диапазоном IP-адресов.

NuSight использует карты, что, в общем-то, стандартно для программ управления сетью. NuSight автоматически помещает пиктограммы всех обнаруженных устройств на карту, причем базовую карту можно снабдить фоновым изображением, например географической картой или планом этажа здания.

Для управления устройством достаточно дважды щелкнуть на пиктограмме. Это приводит к появлению окна устройства, состоящего из детального графического изображения передней панели коммутатора и световых индикаторов, соответствующих реальным индикаторам на передней панели NuSwitch. Сверху окна устройства находится линейка меню; основными пунктами меню являются Configuration, Options, Fault и Help.

"Руководство пользователя" Nu-Switch определяет ряд "прерываний" для коммутатора. Прерывания - это сообщения SNMP, посылаемые на консоль всякий раз, когда устройство сталкивается с той или иной сбойной ситуацией, изменением конфигурации или другим значительным событием с точки зрения управления. В случае FE-1200 эти прерывания разделены на семь классов по степени их серьезности. Каким образом консоль оповещает администратора, зависит от класса прерывания, причем способ оповещения для каждого класса администратор выбирает сам. Среди возможных вариантов - запуск приложения, протоколирование события в базе данных NMS, подача предупреждения или сообщение на пейджер.

Пиктограммы каждого управляемого устройства на карте окрашены обычно в зеленый цвет, но если получено прерывание от этого устройства, то пиктограмма изменит свой цвет в соответствии с уровнем предупреждения. Если уровень предупреждения достаточно высок, то небольшое анимационное изображение пожарной машины "проедет" внизу экрана консоли. Кроме того, окно счетчика предупреждений увеличится на единицу (если окно сообщает "Trap #0", то никаких предупреждений не поступало).

Для получения информации о предупреждении дважды щелкните на окне счетчика прерываний, и оно вызовет окно Incoming Traps, в котором прерывания перечислены в порядке получения, с указанием даты и времени получения, а также информации по каждому из них. После того как информация просмотрена и диалоговая рамка закрыта, пиктограмма устройств вновь становится зеленой, а пожарная машина отправляется в гараж.

Если вы хотите узнать уровень трафика через конкретный порт, откройте окно коммутатора, щелкните на нужном порту и войдите в меню Performance. В данном меню можно просмотреть Unit Statistics или Ethernet Port Statistics. Unit Statistics предоставляет статистику о коммутаторе в целом (см. Рисунок 4). Например, параметр Good Frames будет увеличиваться всякий раз при получении неиспорченного кадра любым из портов коммутатора. При выборе Ethernet Port Performance ту же самую статистику можно увидеть для конкретного порта. Таким портом будет тот, который вы выбрали перед этим в окне устройства.

Выбор Unit Analysis из меню Performance дает по сути ту же самую информацию, что и Unit Statistics, но она отображается графически, а не в табличном виде, как в случае Unit Statistics. Кроме того, Unit Analysis сообщает скорость (например, хороших пакетов в секунду), а Unit Statistics - текущее значение - отличие как между спидометром и одометром. Аналогичным образом Ethernet Port Analysis представляет графически количество переданных пакетов в секунду для выбранного порта, в то время как Ethernet Port Statistics показывает эти данные в табличном виде.

Меню Configuration позволяет задавать и модифицировать многие параметры NuSwitch. Двумя пунктами этого меню является Switch Configuration и Unit Configuration. Switch Configuration вызывает диалоговую панель, где вы можете указать имя устройства (имя не имеет значения, если у вас только один коммутатор, но оно необходимо, если их несколько) и его IP-адрес, маску подсети и шлюз по умолчанию. Кроме того, вы можете ввести местоположение устройства (например, "4-й этаж, западное крыло") и имя ответственного лица.

Unit Configuration позволяет активизировать и блокировать отдельные порты, определять полнодуплексный или полудуплексный режим работы и т. п.

Меню Options предлагает ряд подменю. Первое из них - это функция VLAN (виртуальная локальная сеть, с помощью которой несколько портов могут объединяться в домены (виртуальные сети)). В нашем случае мы сгруппировали порты 4, 5 и 6 в домен 1, а остальные порты попали в домены 2 и 3.

Для тестирования этой функции сетевой тестер Fluke OneTouch был подключен к порту 3. OneTouch имеет функцию Network Health, использующую широковещательную рассылку пакетов для нахождения всех узлов сети. Другие узлы мы подключили к портам 4, 5 и 6. При активизированной функции VLAN тестер не мог найти каких-либо еще устройств в сети (он находился в домене 2, в то время как все остальные устройства располагались в домене 1). При блокировании функции VLAN тестер OneTouch "увидел" остальные узлы.

NuSwitch позволяет создать до 12 виртуальных сетей, причем они определяются по порту, т. е. те или иные узлы нельзя приписать непосредственно к конкретной виртуальной сети. Эти ВЛС действительны только внутри коммутатора - виртуальные сети Nu-Switch не могут простираться за пределы коммутатора.

Одна весьма важная с точки зрения управления функция именуется Port Monitoring - мы бы назвали ее Port Mirroring. Одна из причин, из-за которых коммутируемой сетью так трудно управлять, состоит в том, что трафик по одному каналу отличается от трафика по другому. Поэтому следить за конкретным каналом оказывается весьма непросто. В разделяемых сетях, использующих повторители, "увидеть", что происходит, довольно просто: протокольный анализатор или монитор пакетов подключается к одному из портов повторителя, и затем вы можете собирать и анализировать весь трафик, проходящий через повторитель. С коммутатором это не проходит, поскольку прибывающий на какой-либо порт пакет пересылается только на один порт, а не на все остальные.

Функция Port Monitoring позволяет зеркально отображать весь трафик через какой-либо порт на другой порт по вашему выбору. Таким образом, протокольный анализатор можно подключить к одному из портов NuSwitch и посмотреть, что происходит на одном из оставшихся портов по выбору. Для активизации Port Monitoring вы должны отметить соответствующую опцию в меню Options; это приведет к появлению диалоговой рамки, в которой вы можете указать, какой порт должен быть подвергнут мониторингу ("целевой порт") и на какой порт должны пересылаться пакеты ("порт мониторинга"). Можно производить мониторинг до четырех портов за раз.

ДЛЯ ВЫБИРАЮЩИХ КОММУТАТОР

Как упоминалось ранее, мы не имели возможности протестировать FE-1200 при пиковых нагрузках, но во время тестирования устройство работало без сбоев, а его спецификации и функции соответствовали роли магистрального коммутатора: 12 портов 100BaseTX, поддержка до 4096 MAC-адресов на каждом порту и совокупная пропускная способность 2 Гбит/с.

Единственная отсутствующая возможность, которую мы хотели бы видеть в таком коммутаторе, - это наличие порта для каскадирования на 1 Гбит/с для подключения к еще более скоростному коммутатору. Чтобы коммутация масштабировалась до бесконечности, каждый коммутатор должен иметь порт каскадирования для связи с коммутатором следующего уровня. В случае FE-1200 порт Gigabit Ethernet оказался бы весьма кстати, но, когда FE-1200 поступил в продажу (больше года назад), Gigabit Ethernet был еще весьма туманной перспективой. Даже сегодня стандарты на Gigabit Ethernet пока не завершены, а интероперабельность коммутаторов различных производителей еще не получила адекватной проверки.

Если уж зашла речь о высокоскоростных соединениях между коммутаторами, подход NPI состоит в объединении нескольких каналов 100BaseT в высокоскоростной магистральный канал (функция Power-Link). Power-Link позволяет создать соединение от 200 до 800 Мбит/с с другим коммутатором, причем с помощью проверенной технологии (100BaseT).

Программное обеспечение управления NuSight работало в наших тестах весьма успешно. Многие крупные корпорации выбрали уже в качестве консоли управления на базе SNMP такие платформы, как OpenView или SunNet Manager. Если ваша сеть попадает в эту категорию, то вы сможете запустить NuSight непосредственно из существующей системы. Но если у вас еще нет системы управления, то NuSight позволит просматривать элементы других MIB и строить графики их значений.

ИТОГ ИСПЫТАНИЙ

NuSwitch FE-1200

Цена. NuSwitch FE-1200 стоит 3495 долларов (во время подготовки статьи NPI рассматривала возможность сокращения цен на NuSwitch, но новые цифры опубликованы не были). Стоимость системы управления сетью NuSight - 695 долларов.

Требования. Сеть 100BaseTX и проводка UTP Категории 5 EIA/TIA-568. NuSight NMS работает на ПК с процессором 80386 (или выше), при этом он должен иметь 4 Мбайт RAM, 20 Мбайт свободного пространства на жестком диске, Microsoft-совместимую мышь, MS-DOS 4.0 или выше, Windows 3.1 или выше и Winsock 1.1 или выше.

NuSwitch FE-12000 - это 12-портовый коммутатор 100BaseTX. Он имеет объединительную панель на 2 Гбит/с, поддерживает до 4096 MAC-адресов на каждом порту, виртуальные локальные сети на базе портов и нестандартную функцию объединения каналов для связи коммутаторов.

Установка. Установка оборудования прошла гладко - проблем не возникло (что, впрочем, характерно для всех коммутаторов вообще). Программное обеспечение NuSight предполагает наличие стека протоколов Winsock TCP/IP (который, скорее всего, уже установлен - в частности, если вы используете браузер Web). Инсталляция программного обеспечения самого по себе представляет автоматизированный процесс с помещением дискеты в дисковод и вводом SETUP.EXE.

Документация. Документация довольно подробна и хорошо написана, но "Руководство пользователя" могло бы содержать и большее количество примеров использования различных опций. "Руководство пользователя NuSight" гораздо объемнее из-за множества снимков экрана и примеров.

Гарантия. Три года, запчасти и ремонт. Замена на следующий день в течение года.

Удобство использования. Хорошее. Как и большинство коммутаторов, NuSwitch может работать сразу после подсоединения проводов и включения устройства. Справочные экраны NuSight NMS предлагают практически всю содержащуюся в руководстве информацию.

Надежность/совместимость. NuSwitch - серьезный продукт. Он соответствует стандартам IEEE 802.3u (100BaseTX), 802.1d (протокол Spanning Tree), RFC 1213 (MIB-2) и RFC 1493 (Bridge MIB). Отметим, что стандарта на создание магистрального канала между коммутаторами или на виртуальные локальные сети пока нет, так что если вы захотите воспользоваться функциями Power-Link и VLAN коммутатора NuSwitch, то имейте в виду - во всей вашей сети должны быть установлены только коммутаторы производства Network Peripherals.

Применимость. Прекрасный коммутатор для использования в качестве магистрали сети.

Тестовая среда. Сеть 100BaseTX, серверы Windows NT 4.0 и IntranetWare 4.11, клиенты Windows 95 и адаптеры 3Com 3C595-TX.