Как выбрать коммутатор Gigabit Ethernet?

Проблемы и тенденции

Не успели вы привыкнуть к Fast Ethernet, как на сцене уже появился Gigabit Ethernet. Много найдется желающих использовать эту технологию в своей магистральной сети, однако следует разобраться, что представляет собой тот или иной коммутатор, - только тогда выбранным устройством можно будет пользоваться на протяжении длительного времени.

Хотя чернила на спецификации Gigabit Ethernet еще не высохли, коммутаторы уже появились. По последним подсчетам, более десятка производителей уже поставляют коммутаторы Gigabit Ethernet или собираются начать поставки в ближайшем будущем.

По мере того как развеиваются опасения по части производительности и совместимости устройств Gigabit Ethernet, уменьшается и риск, связанный с вложениями средств в новую технологию. Кроме того, цены на коммутаторы Gigabit Ethernet в расчете на порт вскоре должны сильно упасть - рост спроса и предложения сделает свое дело.

Неприятным следствием роста конкуренции на рынке является то, что компании начинают чересчур усердно расхваливать собственные изделия и всячески хитрить при составлении спецификаций. Поэтому покупателю все труднее разобраться, какой именно продукт лучше всего подходит для решения его задач. Обязательно требуйте у производителя результаты независимых тестов!

Здоровый скептицизм пригодится и при разговоре о сроках начала поставок. Если у вас есть основания подозревать, что поставки устройства еще не начались, не стесняйтесь cпросить у производителя, какие клиенты уже получили данный коммутатор, и позвонить им.

Если же коммутатор действительно продается, то когда его лучше всего покупать? Это в значительной степени зависит от потребностей вашей сети и размеров вашего бюджета. Не забывайте, что имеющиеся сейчас на рынке коммутаторы Gigabit Ethernet первого поколения довольно дороги (они стоят 2000-3000 дол. в расчете на один порт). Бесспорно, со временем стоимость будет снижаться. И если это будет происходить так же быстро, как в свое время падали цены на Fast Ethernet, то еще до конца тысячелетия стоимость коммутаторов может составить 200-300 дол. за порт. Кроме того, если вы соберетесь покупать коммутатор через полгода-год, в нем окажется гораздо больше функций, чем в теперешних моделях.

Принимая решение о покупке, следует учитывать и ряд других факторов: архитектуру коммутатора и ее влияние на производительность и масштабируемость, поддержку стандартов, наличие разнообразных дополнительных функций (вроде параллельной маршрутизации, организации виртуальных сетей и объединения каналов).

Обращайте внимание на производительность шины

Скорее всего, первый коммутатор Gigabit Ethernet будет установлен на магистрали, поэтому пропускная способность его шины определит новый потолок общей пропускной способности сети, особенно если она имеет звездообразную топологию. Старайтесь обзавестись таким коммутатором, чья пропускная способность обеспечит ваши потребности на три-пять лет вперед (или, во всяком случае, на период окупаемости коммутатора).

При оценке коммутаторов не следует забывать, что иногда особенности их архитектуры не позволяют полностью использовать пропускную способность шины. Поскольку все современные коммутаторы Gigabit Ethernet рассчитаны на работу в полнодуплексном режиме, каждый порт устройства может одновременно передавать трафик со скоростью 1 Гбит/с из сети на ядро коммутации и принимать 1 Гбит/с от ядра коммутации для передачи его в сеть.

Ряд коммутаторов (в частности, изделия Bay Networks и Prominet) имеет некоторые особенности обработки трафика, пересылаемого во встречных направлениях. Указываемая в описаниях пропускная способность шины соответствует суммарному трафику в обоих направлениях. Однако для полного использования этой пропускной способности необходимо, чтобы размер трафика, поступающего в ядро коммутации, был в точности равен размеру трафика, его покидающего, чего в реальной жизни почти никогда не бывает.

В идеале, надо стремиться подыскать коммутатор, шина которого обеспечивает пропускную способность не менее 1 Гбит/с на каждый порт в максимальной конфигурации коммутатора. Если получится больше - еще лучше, потому что тогда будет возможен рост емкости устройства. А вот меньших значений пропускной способности допускать не стоит: при продолжительной работе коммутатора с полной нагрузкой вы рискуете потерять часть данных.

Важно избегать поверхностного подхода. Возьмем, например, Summit1 от Extreme Networks. Может показаться, что пропускной способности его шины (17,5 Гбит/с) не хватит на обслуживание 32 портов Gigabit Ethernet. Однако максимальная конфигурация этого устройства - четыре соединенных между собой восьмипортовых коммутатора, пропускная способность шины каждого из которых составляет 17,5 Гбит/с. Аппаратное обеспечение для связи между коммутаторами должно поступить в продажу в I квартале 1998 г.

Еще одно существенное различие между коммутаторами старшего класса состоит в том, какие типы локальных сетей они поддерживают (помимо Gigabit Ethernet). Большинство перечисленных в нашей таблице коммутаторов поддерживает порты Ethernet на 10/100 Мбит/с - одновременно с портами Gigabit Ethernet или вместо них. Поскольку размеры и форматы пакетов в обоих протоколах одни и те же, то их сочетание вполне допустимо.

Некоторые коммутаторы Gigabit Ethernet поддерживают еще и ATM, а иногда - и FDDI. Обмен данными в таких смешанных сетях организовать не так-то просто. Если вы собираетесь соединять сегменты Gigabit Ethernet, FDDI и ATM, то стоит проверить, понимаете ли вы, во что это выльется в отношении задержек и пропускной способности.

Ищите стандартное решение

Следует иметь в виду, что совместимость нынешних устройств Gigabit Ethernet обеспечивается, в основном, в рамках одной из разновидностей Gigabit Ethernet - стандарта 1000Base-SX, описанного в документе IEEE 802.3z. Хотя официальное принятие стандарта на Gigabit Ethernet ожидается не ранее I квартала 1998 г., он считается уже вполне стабильным.

Совместимость коммутаторов Gigabit Ethernet реализуется за счет использования в них полнодуплексного варианта 1000Base-SX, подразумевающего применение многомодового оптического кабеля. Более того, все производители, указанные в таблице, гарантируют модификацию коммутаторов Gigabit Ethernet, имеющихся у их клиентов, в соответствии со стандартом.

В спецификации Gigabit Ethernet предусматривается, что гарантированная дальность связи (при использовании оптоволокна, установленного в большинстве сетей) составляет 260 м. Большинство производителей действительно обеспечивает передачу данных на 260 м, а некоторые даже намереваются увеличить гарантированную дальность до 500 м.

Ограничение на дальность связи затрудняет использование Gigabit Ethernet в кампусных сетях. В будущем многие производители собираются поддерживать еще одну разновидность Gigabit Ethernet под названием 1000Base-LX. Эта технология предполагает использование одномодового оптического кабеля, по которому информацию можно передавать на расстояние 3-10 км.

В конце прошлого года поддержка 1000Base-LX обеспечивалась в очень небольшом числе устройств; предполагалось, впрочем, что в I квартале 1998 г. их станет несколько больше. Интерфейсы 1000Base-LX, используемые в большинстве устройств, были разработаны совсем недавно, поэтому они еще не прошли серьезного тестирования на дальность связи и совместимость. В течение года можно ожидать появления стандарта на передачу данных в сети Gigabit Ethernet по неэкранированной витой паре.

Утверждается, что Комитет по стандартам на Gigabit Ethernet продолжает работу над рядом вопросов, в частности над автоматическим согласованием режимов работы и управлением потоками данных. Не следует, впрочем, думать, что это непременно повлечет за собой проблемы с совместимостью. Например, в одном из стандартов будет определено, каким образом коммутаторы должны автоматически согласовывать режим работы (полнодуплексный или полудуплексный). Однако сейчас полудуплексные коммутаторы никто не выпускает, поэтому принятие такого стандарта мало на что повлияет.

В отличие от прочих стандартов Ethernet, Gigabit Ethernet появился одновременно со стандартами на формирование и использование виртуальных локальных сетей (virtual LAN, VLAN). Стоит купить коммутатор, поддерживающий стандарт IEEE 802.1q, в котором описано, как реализовывать VLAN и помечать (tag) пакеты. По состоянию на конец прошлого года, далеко не все производители закончили реализацию стандартов на VLAN, и ни одна из опрошенных нами компаний пока не успела полностью испытать VLAN на совместимость.

Тем не менее между реализациями VLAN разных компаний отсутствуют какие-либо серьезные противоречия. Все производители поддерживают организацию VLAN по группам портов, некоторые - на основе MAC-адресов, а иногда - и на базе протоколов третьего уровня.

Стоит также посмотреть, поддерживает ли коммутатор маршрутизацию пакетов. Большинство производителей объявляет, что их продукты можно использовать в качестве высокопроизводительных IP-маршрутизаторов. Впрочем, довольно много и таких компаний, которые еще не закончили работу по обеспечению этой возможности.

Наблюдается значительный разброс в том, как именно реализована IP-маршрутизация, а также в поддержке протокола IP. Заметно разнятся и уровни пропускной способности, хотя многие компании утверждают, что скорости коммутации и маршрутизации сообщений в их устройствах идентичны.

Стандарты еще не установлены

На стандартах Gigabit Ethernet чернила еще не высохли. Документы, согласованные в рамках подкомитета IEEE 802.3z, будут утверждены лишь через несколько месяцев. Некоторые проблемы Gigabit Ethernet, например пересылка данных по неэкранированной витой паре (unshielded twisted pair, UTP) вместо волоконной оптики, рассматриваются в отдельных рабочих группах. Цель - избежать задержек с внедрением и развертыванием продуктов Gigabit Ethernet на базе оптоволокна. Передачей Gigabit Ethernet через UTP занимается специальный подкомитет IEEE под названием 802.3ab. Большинство наблюдателей считает, что эта деятельность завершится не ранее чем через год.