Новые микросхемы повышают эффективность управления быстрыми сетями

Постоянно растущие скорости будут и в дальнейшем увеличиваться, наглядный пример чему - появление нового, еще более быстрого стандарта Gigabit Ethernet. Средства управления сетями, к большому сожалению пользователей быстрых сетевых технологий, развиваются значительно медленнее. Используемые сегодня средства управления ЛВС проектировались для разделяемых и низкоскоростных сетей вчерашнего дня.

Продукты, предназначенные для управления, зачастую неспособны повысить производительность до такого уровня, чтобы удовлетворять потребностям быстрых локальных сетей, а цены на эти устройства при сегодняшнем состоянии рынка явно завышены.

К счастью, уже появился новый класс средств управления, ориентированных именно на быстрые локальные сети. В основе этих продуктов лежит специальный набор микросхем, обеспечивающий недостижимое ранее сочетание высокой производительности, низкой цены и широких функциональных возможностей.

Многие производители устройств управления пытаются решить задачу повышения производительности, устанавливая новые, более быстрые процессоры. Но сегодня становится ясно, что данный подход имеет серьезные ограничения.

Это хорошо видно, если провести аналогию с эволюцией устройств передачи данных. Мосты и маршрутизаторы, базировавшиеся в прошлом на процессорах с полным набором инструкций (Complex Instruction Set Computing), уступили свое место маршрутизаторам и концентраторам на процессорах с сокращенным набором инструкций (Reduced Instruction Set Computing), которых, в свою очередь, сменили продукты на интегральных схемах прикладной ориентации (Application Specific Integrated Circuit) и программируемых вентильных матрицах (Field Programmable Gate Array).

Индустрия средств управления в значительной мере еще не вышла из стадии исследований, в то время как технология средств передачи информации отработана уже достаточно хорошо: замены привычным, хорошо спроектированным и отлаженным полупроводниковым устройствам пока не предвидится.

Нынешнее поколение анализаторов и зондов отличается высокой функциональностью и простотой обнаружения дефектов. Процессор типичного анализатора выполняет множество задач: исследует каждый пакет, появляющийся в сети, производит оперативное декодирование для обновления счетчиков, отбрасывает или сохраняет пакет с помощью фильтрующего алгоритма, поддерживает в актуальном состоянии локальное отображение данных, проводит высокоуровневый анализ протокола и отвечает на запросы оператора.

При такой загрузке процессора для выполнения других действий, направленных на поддержку интуитивного графического пользовательского интерфейса или на трассировку постоянно усложняющихся приложений и управление виртуальными сетями, остается совсем мало циклов.

В связи с этим некоторые системы высшего класса остаются на платформе DOS, поскольку их архитектура не рассчитана на выделение дополнительных ресурсов для Windows.

Новые наборы микросхем способны существенно увеличить производительность, снизив при этом стоимость и расширив функциональные возможности.

Они разгружают основной процессор, освобождая его для взаимодействия с графической операционной системой и выполнения современных приложений с графическим пользовательским интерфейсом.

Уже в ближайшее время новые высокоскоростные устройства позволят осуществлять простое, интуитивное управление быстрыми локальными сетями.

Обеспечиваемые новыми микросхемами захват пакетов, реализация фильтров, анализаторов, счетчиков и функций передачи позволяют выйти на новый уровень производительности и выполнять новые операции как для быстрых, так и для доставшихся в наследство от прошлых времен локальных сетей. При проведении сбора данных о производительности линии предусматривается возможность анализа любого пакета в сети, что гарантирует получение полной информации о сбоях, а также отображение статуса и степени исправности высокоскоростного соединения.

В ходе оценки производительности можно просмотреть характеристики полнодуплексного соединения, при этом в сегменте рынка, популярность которого непрерывно растет, впервые обеспечен эффективный визуальный контроль.

Программируемый пользователем фильтр позволяет выполнять новые функции, предоставляя информацию о структуре и характеристиках сетей на уровне управления доступом к среде.

Впервые сетевые менеджеры смогут захватить и проанализировать все пакеты SNMP или пакеты базы данных, выбранные определенным образом. Они получат возможность полностью изучить трафик Internet, проходящий через конкретный шлюз, собрать информацию о трафике определенной виртуальной локальной сети или получить информацию только о пакетах, содержащих ошибки. И все эти операции можно проделать одним щелчком мыши. Вот в чем преимущество интуитивного графического интерфейса.

Широкому распространению анализаторов и зондов препятствует их высокая стоимость. Очень немногие системные администраторы могут позволить себе приобрести устройство по цене 20 000 долл., и таким образом получить возможность визуально проанализировать полудуплексный сегмент Fast Ethernet. Средства управления, базирующиеся на новых наборах микросхем, обеспечат существенно более высокую производительность при значительно меньшей цене. При этом цены будут падать по мере роста объемов производства.

Ключом к успешному проектированию современных анализаторов является правильное разделение функций между новыми микросхемами и процессором в одном устройстве. Микросхемы могут использоваться для сбора данных о скорости пакетов, установки фильтров, базового анализа, управления счетчиками и реализации функций передачи информации, оставляя процессору не столь критичные к времени выполнения функции - высокоуровневый анализ, построение диаграмм и поддержку пользовательского интерфейса.

По мере того как скорость передачи данных будет расти, придется повнимательнее присмотреться к продуктам управления на базе новых микросхем, поскольку они позволяют более эффективно использовать процессор и выполнять многофункциональное программное обеспечение.

Конкретные технические варианты и размеры средств управления следующего поколения будут самыми разнообразными - от встроенных систем для ПК, рабочих станций и коммутаторов до автономных устройств, предназначенных для удаленного доступа и управления.

Возможно, в конце концов новые продукты станут выпускаться исключительно в автономном или, напротив, во встроенном исполнении.

Новая архитектура позволяет снизить стоимость сетевых плат

С целью снижения стоимости и ускорения перехода к Gigabit Ethernet компания Jato Technologies при разработке плат сетевого контроллера на 10/100/1000 Мбит/с реализовала архитектуру, основанную на воплощенных в кремнии конечных автоматах.

Как отметил Майк Элсуик, вице-президент по разработке новых продуктов компании Jato, системы с подобной архитектурой имеют более высокую производительность и стоят меньше, чем платы, где расчеты выполняются динамически.

Конечный автомат - математическая абстракция для описания устройства, которое, основываясь на информации о своем текущем состоянии и входных параметрах, вычисляет следующее состояние и выходные параметры. Экономия достигается за счет заранее рассчитанной так называемой диаграммы состояний, направленного графа с вершинами-состояниями, которые может принимать конечный автомат, и дугами-значениями входных параметров. Программируемые процессоры, напротив, каждый раз получают информацию из входного потока, передавая полученные данные в выходной поток.

По словам Уолтера Тириона, президента и исполнительного директора Jato, для того, чтобы упростить переход на более высокие скорости, контроллеры должны соответствовать новому стандарту Gigabit Ethernet IEEE 802.3z, и одновременно поддерживать передачу со скоростью 10 Мбит/с и 100 Мбит/с.

"Большинство ведущих производителей оборудования для локальных сетей ориентируются в основном на быстрорастущий рынок систем на 10/100 Мбит/с, - подчеркнул Тирион. - Но уже в 1998 году интерес начнет перемещаться в сторону Gigabit Ethernet".

Создавая план выпуска оборудования для локальных сетей Gigabit Ethernet, в Jato рассчитывают, что ориентированные на гигабитные скорости системы завоюют популярность на рынке значительно быстрее, чем предполагают специалисты в этой отрасли.

По мнению участников Gigabit Ethernet Alliance (GES), успехи полупроводниковых технологий - вот ключ к снижению стоимости Gigabit Ethernet и ускорению его распространения.

"Усовершенствования в технологии изготовления микросхем, в том числе применение 0,35-мкм КМОП-технологии, со временем приведут к росту производительности и сокращению цен, что означает появление нового, более дешевого поколения оборудования Ethernet", - считают представители GES.

Стандарт, как предполагается, будет принят к середине 1998 года.