Свои возможности демонстрирует коммутатор уровня 4

Кроме того, AceSwitch 110 берет на вооружение аппарат оптимального распределения сетевой нагрузки, реализованный компанией Cisco Systems в Local Director. Интеграция двух технологий несомненно делает продукт весьма привлекательным для использования на любом узле, многочисленные серверы которого регулярно бомбардируют сеть всеми видами трафика.

Способность AceSwitch балансировать нагрузку достигнута за счет модернизации программного обеспечения для коммутации на уровне 4. Для определения соответствия трафика сеансам приложений при коммутации на уровне 4 служит информация из заголовков пакетов уровней 3 и 4 стека протоколов TCP/IP. После идентификации трафик направляется для обработки на соответствующие серверы.

Специфика AceSwitch определяется интеллектуальными возможностями транспортного уровня протоколов IP. С помощью Network Address Translation (NAT - преобразование сетевых адресов) AceSwitch осуществляет пересылку трафика между своими физическими портами, опираясь на информацию уровня приложения. При этом обеспечивается как балансировка нагрузки, так и устойчивость к сбоям. Как и в большинстве реализаций, решающих проблему балансировки нагрузки, в AceSwitche предусматривается резервирование, поэтому блок балансировки нагрузки не увеличивает вероятность отказа.

Проведенное нами тестирование AceSwitch показало, что его возможности в основном соответствуют приведенным в рекламных материалах. По сути AceSwitch является 8-портовым 10/100 Ethernet коммутирующим концентратором с двумя портами расширения Gigabit Ethernet. Это безусловно авангардная комбинация, но она не производит переворота.

Заслуживает внимания и гибкость AceSwitch.

AceSwitch использует для работы адреса как Virtual IP (VIP), так и Real IP (RIP). VIP-адреса служат для подключения внешних серверов, а RIP-адреса - для абсолютных адресов серверов, использующих AceSwitch для балансировки нагрузки. RIP-адреса могут приписываться VIP через их соответствие TCP-порту.

Чтобы обеспечить балансировку нагрузки между тремя Web-серверами, мы сконфигурировали VIP-адрес и привязали порт 80 каждого сервера к этому адресу.

Поскольку соответствие отдельных RIP и VIP устанавливается через порт, в качестве точки соприкосновения всех IP-сервисов может применяться один VIP. Затем можно выделить различные порты и разослать их по серверам.

Что касается применения так называемых Web-ферм (или Web-кластеров), то такая организация может облегчить внедрение приложений на Java, так как апплеты будут всегда исходить из предположения, что они общаются с тем сервером, из которого "вышли".

Проведенные тесты показали, что AceSwitch довольно равномерно распределил трафик по трем нашим серверам. Для распределения поступающих запросов AceSwitch может использовать несколько алгоритмов, включая алгоритмы "кругового обслуживания", "взвешенного кругового обслуживания" и "минимальных текущих соединений" (least-current connections). Последнее означает, что для любого заданного сервиса новые соединения направляются на сервер, который в данный момент наименее загружен. Следует отметить отсутствие поддержки какой-либо метрики, основанной на времени отклика. Наличие такой поддержки позволило бы быстро (за временной отрезок менее секунды) выводить из цикла серверы, работающие необычайно медленно, и заменять их резервными.

Мы не смогли проверить такую характеристику AceSwitch 110, как число соединений в секунду. Однако представители компании Alteon утверждают, что их платформа балансировки нагрузки сервера может обрабатывать до 100 тыс. ТСР-соединений в секунду на коммутатор.

AceSwitch может быть сконфигурирован так, чтобы в случае выхода сервера из строя заменить его резервным. Это очень удобное свойство может оказаться полезным для создания сервера, который используется только в крайнем случае на компьютере, не способном нормально функционировать "под" каким-то определенным сервисом.

Как и большинство решений для балансировки нагрузки, AceSwitch предлагает "клейкие" соединения, так что если однажды для клиента проложен маршрут к определенному серверу, то будущие подключения всегда будут приводить к этому же серверу. Эта характеристика критична для CGI-сценариев или Web-приложений, основанных на механизме cookies, таких как Active Server Pages разработки Microsoft.

AceSwitch позволяет перенаправить Web-трафик на специально выделенный кэш-сервер. Это остроумное решение при использовании на границе сети может сократить число запросов, выходящих во внешний мир. Оно аналогично функции для поддержки, которую AceSwitch обеспечивает при балансировке нагрузки сервера, когда перенаправляются входные запросы. Это также делает AceSwitch чрезвычайно гибким устройством коммутации уровня 4.

Внедрение передовых технологий всегда дело рискованное, но данная версия AceSwitch 110 с поддержкой уровня 4 достойна внимания, особенно если трафик вашего сетевого узла требует интеллектуальной коммутации пакетов и балансировки нагрузки между серверами.

Коммутация уровня 4: слово и дело

Важность коммутации уровня 4 в том, что она дает администраторам сети возможность автоматизировать коммутацию пакетов на основе приоритетов приложений.

Эти устройства обычно используют уровень 4 стека TCP/IP (прикладной уровень) в дополнение к коммутации на уровне 2 и маршрутизации на уровне 3. Коммутаторы опираются на информацию уровня 4, такую как присваиваемые типам приложений стандартные номера портов Transport Control Protocol для передачи пакетов и установки их приоритетов, в зависимости от того, приложение какого типа их инициировало.

Но тут есть одна тонкость.

Различные производители используют одни и те же номера портов, но предоставляют и присваивают приоритеты по-разному. В то время как один может использовать четыре очереди, другие распределяют пакеты по пяти очередям. Вот почему приоритет, устанавливаемый одним коммутатором, может не поддерживаться на следующем коммутаторе, если тот создан другим производителем.

Возможно, загвоздка именно в этом, особенно если учесть, какие производители работают сейчас в данной области. В большинстве своем это небольшие, недавно созданные компании типа Alteon, и вряд ли руководители предприятий рискнут развертывать магистраль целиком на базе коммутаторов только одной такой компании.

Сейчас коммутацию уровня 4 лучше всего воспринимать как полезную возможность для администраторов, которым необходимо срочно организовать работу, жестко определяемую конкретными критериями, в некотором сегменте сети своей компании.

Переходить на коммутацию уровня 3 еще рано

Похоже, маршрутизаторы вашей сети основательно перегружены? Если да, то, вероятно, вы подумываете о переходе на коммутацию уровня 3.

Однако, как считают пользователи и аналитики, вкладывать деньги в эту технологию еще рановато. Продукты уровня 3 лишь начинают появляться. Производители пока не выработали общее мнение относительно стандартов, а небольшие компании, способные предложить какие-либо продукты, через несколько месяцев может быть, вообще перестанут существовать как самостоятельные структуры, будучи купленными крупными корпорациями.

До недавнего времени высокую скорость передачи пакетов могли обеспечить лишь коммутаторы, не анализирующие проходящие через них данные.

Коммутаторы функционируют на уровне сетевой адресации 2, позволяющем убедиться в том, что канал между двумя соседними устройствами не занят. Это означает, что пакет может пройти несколько коммутаторов, пока не дойдет наконец до того, на котором будет определен пункт его назначения.

Маршрутизаторы, функционирующие на уровне 3, просматривают заголовок каждого пакета, определяя его адрес. Поэтому они работают значительно медленнее коммутаторов. Маршрутизаторы содержат таблицы всех адресов в сети и могут передать пакет непосредственно по его назначению. В масштабе малых сетей это медленный способ, но если говорить о крупных сетях, прирост скорости станет ощутимым.

Повысить эффективность коммутатора можно, подключив к нему внешний модуль маршрутизации или добавив встроенную функцию.

Коммутатор с такой надстройкой работает как обычно, но может считывать заголовки пакетов и отправлять их по более короткому маршруту. После модификации устройства работают действительно эффективнее, но по мощности все равно не "дотягивают" до коммутации уровня 3. Мелинда Ле Барон, научный директор Gartner Group, называет это "коммутацией уровня два с половиной".

Описанный подход используется компаниями Cisco в NetFlow Switching и Cabletron в SecureFast Virtual Networking. Однако обе они применяют ряд нестандартных технологий, что создает сложности при взаимодействии.

С ними столкнулся Трей Лейтон, координатор глобальной инфраструктуры Eastman Kodak. Он внедрил коммутаторы уровня 3 компании Cisco для повышения скорости маршрутизации и передачи по сетям крупных массивов данных отдела исследований и разработки. Много различных компаний используют собственные оригинальные разработки, что беспокоит Лейтона.

Эд Леард, генеральный менеджер по информационным системам Yamaha, тоже начал использовать коммутаторы уровня 3 в сети ATM.

"Мы хотели добиться одновременного повышения масштабируемости, мощности и продуктивности, достаточного для работы в течение как минимум трех лет", - пояснил он.

Yamaha собирается использовать свою сеть для передачи синхронизированного видеоизображения и звука во время проведения интерактивных концертов, объединяющих в киберпространстве музыкантов из разных стран, играющих на инструментах компании.

Однако аналитик Meta Group Майк Ротман предупреждает, что многие из существующих коммутаторов уровня 3 требуют наличия дополнительного протокола маршрутизации. Его придется изучить и добавить в маршрутизаторы.

По мнению аналитиков, пользователям следует пока воздержаться от модернизации сетей. Через два-три месяца появятся новые гигабитные маршрутизаторы, в том числе компании Extreme Networks.

Подводя черту

AceSwitch 110

Коммутатор AceSwitch 110 компании Alteon с модернизированным программным обеспечением для коммутации на уровне 4, бета-версия

Оснащение AceSwitch 110 программным обеспечением для коммутации на уровне 4 делает его превосходным решением для поддержки IP-служб со сбалансированной нагрузкой. Кроме того, устройство отличается легкостью конфигурирования и простотой использования.

Достоинства: интегрированные возможности IP-коммутации; устойчивость к сбоям; два порта Gigabit Ethernet; поддержка протокола SNMP; низкая стоимость.

Недостатки: при балансировке нагрузки не учитывается время отклика; отсутствует поддержка для балансировки содержимого, хотя в дальнейшем планируется ее ввести.

Web-сервер Alteon Networks: http://www.alteon.com/.

Стоимость (ориентировочно): 12 тыс. долл. (вместе с ПО для коммутации на четвертом уровне) или 3 тыс. долл. за модернизацию ранее выпускавшегося варианта коммутатора AceSwitch.

Дата выпуска: 30 января