100VG-AnyLAN - надежды на высокую скорость

Во второй части серии тестов технологий на 100 Мбит/с мы рассмотрим 100VG-AnyLAN. Что предпочесть - 100VG или 100BaseT?

Вот уже два года сторонники 100VG-AnyLAN и 100BaseT ведут между собой борьбу за право стать лидером в области технологий передачи данных со скоростью 100 Мбит/с. Нами проведено тестирование обеих технологий с тем, чтобы помочь администраторам сетей разобраться в преимуществах и недостатках каждой. В февральском номере мы протестировали несколько продуктов для 100BaseT (см. Алан Франк и Дэйв Фогль. Жизнь на улице быстрого Ethernet. - "LAN Magazine/Русское издание", февраль 1996 года). В этом номере мы рассмотрим продукты для 100VG компаний Compex, Hewlett-Packard и Ragula Systems.

ТЕСТОВАЯ СРЕДА

Тестовое оборудование было тем же самым, что и при тестировании продуктов для 100BaseT. Прежде всего, это файловый сервер Manhattan P 5090 компании AST на базе процессора Pentium с PCI/EISA под NetWare 4.1. Manhattan имеет 32 Мбайт памяти с исправлением и обнаружением ошибок, а также массив из двух дисков в зеркальной конфигурации по 1 Гбайту каждый.

К серверу было подсоединено семь клиентов: Compaq DeskPro 575 (Pentium 75 МГц с шинами PCI и ISA), HP 486/66ST (486-процессор на 66 МГц с шиной EISA), "башня" VEISA производства ALR (ПК на базе 486-го процессора с шиной EISA) и четыре HP Vectra VL2 (486DX2, 50 МГц, шина ISA).

На всех клиентах устанавливалась операционная система MS-DOS 6.2 или 6.21 и Windows 3.1 или Windows for Workgroups 3.11. Однако в тестах производительности использовалась только DOS.

На сервер с CD-ROM была установлена операционная система NetWare 4.1, а затем все исправления из 410PT1.EXE и обновления службы каталогов от 22 июня 1995 года. Исправления и обновления можно получить в форуме NetWire на CompuServe (GO NETWIRE) или на Web-узле Novell (http://www.novell.com).

На сетевых клиентах мы использовали версию 1.20 загружаемых модулей NetWare. Однако кэширование на клиенте блокировалось посредством вставки в раздел NetWare DOS Requester конфигурационного файла NET.CFG команд CACHE BUFFERS = 0 и CACHE WRITES = OFF. Установив сетевую плату Hewlett-Packard J2577A (100BaseT/100VG EISA) в один из свободных слотов, мы сконфигурировали ее как сетевую карту Ethernet 10BaseT для подсоединения сегмента локальной сети 100VG-AnyLAN к сегменту локальной сети Ethernet 10BaseT лаборатории журнала LAN. Сетевая карта была подсоединена к концентратору 10BaseT с двенадцатью портами от компании Lab"s Asante. В свою очередь, концентратор был подсоединен к объединенной сети издательского дома Miller Freeman (издатель LAN Magazine), в состав которой входит более чем 30 серверов в разных городах Соединенных Штатов.

Все продукты для 100VG тестировались с четырехпарной проводкой Категории 3, 4 или 5 в соответствии со стандартом EIA/TIA 568. Тестируемые сетевые платы для 100VG функционируют и как адаптеры 10BaseT; все они имеют два модульных гнезда типа RJ-45 - один на 100 Мбит/с и один на 10 Мбит/с. Выбор скорости может осуществляться программным образом, однако сетевые карты способны автоматически определять порт, к которому подключен кабель.

ПРАВИЛА ТЕСТИРОВАНИЯ

Тестирование продуктов для 100VG мы проводили отдельно от тестирования продуктов для 100BaseT, однако главной целью и того, и другого теста было сравнение обеих категорий продуктов между собой. Поэтому нами использовались те же самые компьютеры, тесты и конфигурации, что и в Испытательном стенде для 100BaseT.

При тестировании сетевых плат использовалось некоммерческое диагностическое приложение Perform3 1.61 от Novell. Тестовые файлы варьировались по объему от 4096 байт до 61440 байт с шагом 4096, т.е. общее число файлов равнялось 15. На тест для каждого файла отводилось 12 секунд.

При тестировании с одним клиентом на сервере и на клиенте устанавливалась одна и та же испытываемая карта. Так, например, для тестирования адаптера HP J2585A PCI мы установили один из них на сервер и один - на клиент. В тестах с одним клиентом использовался компьютер Compaq DeskPro 575, за исключением тестов для адаптеров Compex и HP EISA. DeskPro 575 - система на базе PCI/ISA, поэтому платы EISA на нее установить невозможно. При тестировании плат EISA мы использовали DeskPro XL 560 на базе PCI/EISA. DeskPro XL 560 имеет процессор Pentium 60 МГц - это все, что у нас было, чтобы свести отличия от DeskPro 575 с Pentium 75 МГц к минимуму.

Рисунок 1.
Тест с одним клиентом показывает, насколько сетевая плата эффективна в качестве сетевой платы клиентской рабочей станции. Сетевая плата J2585A на базе шины ISA от Hewlett-Packard показала наибольшую среднюю пропускную способность, но и коэффициент использования сервера при этом также был наибольшим.

На Рис. 1 приведена сводка результатов тестов производительности с одним клиентом. График на Рис. 1 показывает максимальную (наивысшая пропускная способность, зафиксированная при передаче файлов) и среднюю (усреднение по результатам для всех 15 файлов) пропускную способность. В обычной сети файлы имеют самые разные размеры, поэтому мы не видели смысла приводить результаты тестов по каждому из размеров файлов. Среднее значение пропускной способности является важнейшим показателем для сетевой платы.

В тестах с несколькими клиентами измерялась совокупная пропускная способность (сумма пропускных способностей для всех семи клиентов). Таким образом, они позволяют определить способность сетевой платы на файловом сервере принимать и передавать большие объемы данных. На Рис. 2 приведены результаты тестов с несколькими клиентами - максимальная и средняя пропускные способности.

Во всех тестах с несколькими клиентами использовались одни и те же семь клиентов: мы только меняли сетевую плату на файловом сервере. На первом клиенте, Compaq DeskPro 575, была установлена сетевая плата HP J2585A PCI, на втором клиенте, Hewlett-Packard 486/66ST, сетевая карта HP J2577A EISA, на третьем клиенте, "башне" ALR VEISA, адаптер Compex ENET100-VG4/EISA. Клиенты с 4 по 7, Hewlett-Packard Vectra VL2, были оснащены адаптерами Compex ENET100-VG4/ISA.

При проведении тестов Perform 3 основное внимание уделялось коэффициенту использования ЦПУ файлового сервера. Коэффициент использования ЦПУ измерялся при помощи утилиты статистической выборки и анализа тенденций NConsole 2.20 компании Avanti Technology; утилита реализована в виде загружаемого модуля для файлового сервера. NConsole записывала значение коэффициента использования ЦПУ каждую секунду. После каждого теста мы вводили значения коэффициентов использования в электронную таблицу Microsoft Excel для усреднения.

У читателя может возникнуть законный вопрос: скажется ли выполнение загружаемого модуля NConsole на значении коэффициента использования или пропускной способности? Мы произвели специальную проверку - выполнили тесты Perform3 с и без NConsole. При этом каких-либо существенных изменений в коэффициенте использования и пропускной способности не обнаружили, поэтому было решено использовать NConsole для записи данных.

Протокол Demand Priority имеет два уровня приоритетов: обычный и привилегированный. Это позволяет дать приложениям, чувствительным к задержкам (таким как потоки видео- и аудиоданных), приоритетный доступ к сети. Конкретной рабочей станции может присваиваться обычный или высокий приоритет посредством соответствующих операторов в файле NET.CFG. В тестах Perform3 мы установили обычный приоритет на всех станциях; в результате рабочие станции имели одинаковый статус доступа к сети.

COMPEX ENET100-VG4/EISA

Адаптер Compex EISA был установлен без проблем и правильно распознан конфигурационной утилитой EISA Configuration. Кроме того, программа конфигурации платы VGCONFIG прочла правильно установочные параметры с платы и проверила конфигурацию. Однако, когда мы попытались загрузить сетевые драйверы на сервер NetWare 4.1, программа установки NetWare, INSTALL.NLM "зависла" при проверке уникальности сетевых номеров. При дальнейшем исследовании после загрузки драйверов Compex вручную было обнаружено, что плата HP 100VG EISA, использовавшаяся для подсоединения сегмента Ethernet на 10 Мбит/с, не работает. После приведения сервера в исходное состояние и запуска диагностической и конфигурационной утилиты HP мы обнаружили причину - конфигурационная утилита HP неверно распознала плату Compex как "неизвестную плату HP 100VG". Возможно, сходство плат оказалось чересчур велико для драйверов HP и Convex, так что невозможность отличить карты одну от другой привела к несовместимости.

После удаления сетевой платы HP никаких проблем как при установке, так и при работе больше не возникало. Конфигурационная утилита VGCONFIG отображает информацию о каждой установленной сетевой плате Compex, так что проблем с изменением конфигурации у администратора сети не возникнет. Как правило, в изменении параметров, установленных утилитой EISA Configuration, нет необходимости. В случае изменений в VGCONFIG для согласования параметров вы должны запустить утилиту EISA Configuration заново. Конфигурационное меню Compex не имеет пунктов диагностики платы.

Compex поддерживает три различных режима передачи данных с платы и на плату: приоритетный режим владения шиной (bus-mastering), ввод/вывод с распределением памяти и программируемый ввод/вывод. Мы тестировали все три режима, однако результаты приводятся только для самого быстрого из них. Как и ожидалось, наивысшая пропускная способность достигалась при приоритетном режиме владения шиной.

В тестах с одним клиентом (см. Рис. 1) EISA-адаптер Compex занял второе место по пропускной способности с результатом 32 Мбайт/с, чуть обогнав EISA-адаптер HP. Коэффициент использования ЦПУ файлового сервера оказался равным 15% - это наилучший результат. Compex EISA показала неплохие результаты при использовании в качестве сетевой платы файлового сервера; средняя пропускная способность - 64,7 Мбайт/с, коэффициент использования ЦПУ - 52%, наименьший среди всех тестируемых плат в тесте с несколькими клиентами.

COMPEX ENET100-VG4/ISA

Сетевая плата Compex ISA использует ту же программу установки и конфигурации, что и плата EISA, так что процесс установки практически ничем не отличается. Приоритетный режим владения шиной для карты ISA не доступен, поэтому нами использовался режим ввода/вывода с распределением памяти.

Как и в первом случае, чтобы избежать конфликта между платами, мы сняли сетевую плату HP 100VG.

Плата Compex ISA показала среднюю пропускную способность в 17,6 Мбайт/с в тестах с одним клиентом. Как и следовало ожидать, при использовании карты ISA коэффициент использования ЦПУ файлового сервера оказался высоким и составил 73%.

В тестах с несколькими клиентами средняя совокупная пропускная способность составила 20,2 Мбайт/с, а коэффициент использования ЦПУ поднялся до 84%.

HEWLETT-PACKARD J2585A PCI

Как и остальные адаптеры PCI сетевая плата HP была установлена без проблем. С помощью утилиты EISA Configuration мы проверили установочные параметры, выбранные автоматически платой PCI. В подавляющем большинстве случаев вы можете пропустить этот шаг. HP предлагает свою собственную утилиту, HPVGSET, для конфигурации и тестирования любых плат HP 100VG. Наличие диагностической утилиты - большой плюс; она помо-гает выявить ошибки в плате и конфигурации до начала процесса установки сервера или рабочей станции.

Плата PCI автоматически выбирает режим ввода/вывода с рапределением памяти, однако она может также работать и в режиме программируемого ввода/вывода. Эта карта показала наивысшую среднюю пропускную способность (55,8 Мбайт/с) среди всех тестируемых адаптеров 100VG в тестах с одним клиентом. Однако коэффицент использования ЦПУ также оказался самым высоким (81%) - весьма сомнительное достижение.

В тестах с несколькими клиентами плата заняла только второе место при средней совокупной пропускной способности 68,5 Мбайт/с. В этих тестах коэффициент использования ЦПУ достиг аж 100%, так что сетевая плата не показала свою истинную производительность из-за того, что ЦПУ работал на пределе своих возможностей.

HEWLETT-PACKARD J2577A EISA

Адаптер 100VG EISA от HP может работать в приоритетном режиме владения шиной, режиме программируемого ввода/вывода и режиме ввода/вывода с распределением памяти. В соответствии с рекомендациями в прилагаемой документации, мы сконфигурировали плату на приоритетный режим владения шиной.

Как говорилось выше, показатели его мало чем уступают плате EISA от Compex в тестах с одним клиентом. Так, средняя пропускная способность составила 30,6 Мбайт/с с коэффициентом использования ЦПУ, равным 21%. В тесте с несколькими клиентами (а он имеет больший вес) данная плата показала наивысшую пропускную способность (83,6 Мбайт/с) среди всех тестируемых адаптеров.

HEWLETT-PACKARD J2573A ISA

ISA-адаптер HP работает в режиме программируемого ввода/вывода или ввода/вывода с распределением памяти. Мы последовали данной в документации рекомендации использовать ввод/вывод с распределением памяти.

ISA-адаптер показал среднюю пропускную способность в 25,2 МБайт/с на тесте с одним клиентом, т.е. данный показатель по величине сравним с двумя из тестируемых сетевых плат EISA. Однако, как и в случае других плат ISA, коэффициент использования ЦПУ довольно высок (74%).

В тесте с несколькими клиентами, как и ожидалось, средняя совокупная пропускная способность 31,6 МБайт/с оказалась существенно ниже аналогичного показателя для плат EISA и PCI. Коэффициент использования ЦПУ (93%) - второй по величине среди всех тестируемых плат. Из чистого любопытства мы попробовали режим программируемого ввода/вывода. В этом случае производительность платы оказалась сравнима с производительностью ISA-адаптеров Compex и Ragula.

Плата ISA от HP несравнима с 32-разрядными платами при работе на сервере, однако она имеет наивысшую пропускную способность среди плат ISA. Из-за ограниченных возможностей 16-разрядного канала ввода/вывода и большого коэффициента использования ЦПУ вряд ли стоит устанавливать сетевую плату ISA на файловый сервер, но если вы по каким-либо причинам решите это сделать, то мы рекомендуем именно эту плату.

RAGULA 100VG-ANYLAN ISA

ISA-адаптер от Ragula работает в режиме программируемого ввода/вывода. Другие режимы передачи в руководстве не упоминаются. Процесс установки прост, однако конфигурационная утилита SETUPISA содержит минимум информации о плате, а средства диагностики отсутствуют вообще. Тем не менее утилита спросила плату о типе сети, к которой та подсоединена, и выдала сообщение об ошибке при отсоединении кабеля.

Адаптер Ragula Systems обладает наименьшей средней пропускной способностью среди трех тестируемых плат 100VG на базе шины ISA, однако различие с платой Compex незначительно. В тесте с одним клиентом совокупная пропускная способность составила 13,6 Мбайт/с при коэффициенте использования ЦПУ 77%. В тесте с несколькими клиентами средняя пропускная способность составила 15,4 Мбайт/с при коэффициенте использования ЦПУ 87%.

ПЕРЕПОЛОХ В 100VG

Принципы работы концентратора 100VG несколько отличаются от принципов работы повторителей 100BaseT. С одной стороны, концентратор 100VG разрешает устройству, присоединенному к одному из портов, передачу пакета только после отправки запроса на концентратор и получения разрешения; с другой - он не транслирует пакет на все порты: концентратор направляет пакет только на тот порт, к которому присоединен адресат. Такое поведение схоже с поведением коммутатора Ethernet; отличительной чертой настоящего коммутатора является его способность передавать несколько пакетов одновременно при условии, что адресаты, указанные в пакетах, присоединены к разным портам.

Концентратор 100VG не поддерживает параллельные потоки данных. Однако, как и коммутатор, он обеспечивает только основные функции защиты, поскольку каждый порт видит только адресованные ему пакеты.

При подключении устройства к порту концентратор и устройство проходят через процесс тренировки канала. Тренировка канала - это тест проверки целостности канала и способ определения адреса подсоединенного к порту устройства.

КОНЦЕНТРАТОР COMPEX VG1412

VG1412 - это 12-портовый концентратор 100VG-AnyLAN. У него один порт для соединения с другим концентратором 100 VG в каскадной конфигурации. Каждый из 12 портов имеет пару световых индикаторов: один сообщает об ошибке, а другой - о статусе канала. Если порт не проходит тест тренировки канала, то загорается индикатор сообщения об ошибке Fault; индикатор же Link, наоборот, сообщает о том, что к порту подключено устройство и тренировка канала прошла успешно.

VG1412 имеет внутренний источник питания, такой же как внешние трансформаторы питания, используемые в калькуляторах и небольших радиоприемниках.

Установка VG1412 проста: достаточно подсоединить кабели Категории 3, 4 или 5 одним концом к порту на передней панели, а другим концом к сетевому адаптеру 100VG, подключить источник питания к порту Power In на задней панели концентратора и к розетке переменного тока. Взглянув на индикатор статуса порта, вы можете сразу определить, в порядке ли связь устройства с концентратором или нет. Индикаторы портов расположены на удалении от портов, так что клубок проводов ничуть не помешает.

В наших тестах VG1412 работал безукоризненно. Он взаимодействовал со всеми адаптерами 100VG, рассматриваемыми в этом Испытательном стенде. Мы успешно соединили концентратор с концентраторами HP и Ragula в каскадной конфигурации.

HP ADVANCESTACK 100VG HUB-15

HP Advancestack 100VG Hub-15 имеет также серийный номер J2410A. Как видно из названия, он имеет 15 портов для 100VG-устройств, а также 100VG-порт для соединения с другим концентратором 100VG.

Hub-15 - управляемый концентратор. К нему прилагается HP StackManager с приложением управления на базе Windows. Управляющий канал с концентратором проходит через последовательный порт RS-232 на передней панели концентратора. На передней панели также расположены два гнезда типа RJ-45 для шлейфового подключения нескольких концентраторов. Такой цепочкой концентраторов можно управлять как единым стеком. Концентратор способен работать автономно, на рабочем столе или в стандартной 19-дюймовой стойке (монтажные скобы прилагаются).

Переключатель питания отсутствует, но он и не нужен - достаточно вставить вилку шнура питания в розетку переменного напряжения и концентратор включен; поскольку работает он постоянно, выключать его незачем, для этого будет довольно вынуть вилку из розетки. HP предлагает дополнительный мостовой модуль, устанавливаемый в слот на задней панели Hub-15. Установив мост и приемник/передатчик, вы можете подсоединить коаксиальный кабель 10Base2 к концентратору и тем самым получите канал в Ethernet на 10 Мбайт/с.

Приемо-передатчик может быть установлен также для 10BaseFL, 10BaseT и AUI.Мостовой модуль позволяет управлять симбиозом маршрутизатора и моста с панели управления по протоколу SNMP. Эта возможность управления по основному каналу распространяется на все остальные концентраторы 100VG AdvanceStack Hub, которые могут быть подсоединены в шлейфовую цепочку Distributed Management.

Первый из концентраторов, полученных от HP, работать отказался. После обращения в HP компания прислала нам другой концентратор. Как и концентратор Compex, он взаимодействовал без проблем со всеми сетевыми платами и концентраторами в Испытательном стенде.

Установка Hub-15 не вызывает затруднений. Мы установили программное обеспечение HP Stack Manager под Windows и подсоединили компьютер при помощи кабеля RS-232, дабы не пропали втуне возможности управления (компьютер выполняет функции консоли управления). Использование SNMP-консоли возможно при выборе опции SNMP/Bridge.

RAGULA 100VG 6-PORT MINIHUB

MiniHub - неуправляемый концентратор для подразделения. Это небольшое настольное устройство с внешним источником питания. Он имеет тот же набор световых индикаторов, что и концентратор Compex. Установка проста. Концентратор взаимодействует со всеми остальными сетевыми платами и концентраторами.

Заметим, что компания Ragula производит также мультимедиа-концентратор 100VG Multimedia Hub с 10 портами и концентратор для рабочих групп с 24 портами. К большим концентраторам может быть подсоединен мостовой модуль SNMP/Ethernet-100VG. Таким образом, концентратором можно управлять удаленно, а сеть 100VG связать с имеющимся сегментом сети Ethernet на 10 Мбайт/с.

ПОДВЕДЕМ ИТОГИ

Тесты показали, что продукты для 100VG обладают рекламируемой высокой производительностью при умеренной цене. Тесты позволили пролить свет и на другой аргумент сторонников 100VG: метод доступа с приоритетом запросов более детерминирован, нежели схема доступа с разрешением конфликтов CSMA/CD в 100BaseT, - если загруженность сети достигает 50%, то 100BaseT начинает испытывать перегрузки, в то время как 100VG функционирует при большем уровне загруженности без перегрузок и коллизий.

Однако, как следует из наших выборочных тестов продуктов для 100VG и 100BaseT, скорости передачи данных в 100BaseT оказались ничуть не ниже, чем в 100VG. Более того, сетевые платы 100BaseT превзошли по производительности сетевые платы 100VG на тестах Perform 3 с семью клиентами. Исключение составила сетевая плата 100 VG EISA производства HP, которая показала максимальную пропускную способность. Средняя пропускная способность для шести тестируемых плат 100VG составила 47,3 Мбайт/с, в то время как аналогичный показатель для пяти тестированных в прошлом номере LAN Magazine сетевых плат равнялся 66,7 Мбайт/с.

Конечно, такое сравнение не вполне корректно, поскольку мы тестировали три сетевых карты ISA для 100VG и только одну для 100BaseT. (16-разрядные платы ISA не могут сравниться со своими 32-разрядными собратьями в тестах с несколькими клиентами вследствие ограничений на ввод/вывод). При исключении из сравнения сетевых плат ISA средняя пропускная способность составляет 79,9 Мбайт/с для четырех 32-разрядных сетевых плат 100BaseT против 72,3 Мбайт/с для трех 32-разрядных сетевых плат 100VG. Таким образом, технология 100VG не имеет какого-либо преимущества над своим конкурентом.

Но пропускная способность еще не все. Приоритет запросов в 100VG должен обеспечивать более своевременную доставку видео- и аудиоданных, так что эти мультимедиа-потоки испытывают меньше искажений при воспроизведении в реальном времени. Кроме того, приоритет запросов позволяет дать приложениям, чувствительным к своевременности доставки данных, приоритетный доступ к сети. В тестах Perform 3 измерялся только объем данных, переданных за секунду, а не своевременность доставки. В последующих выпусках Испытательного стенда мы планируем подробно рассмотреть передачу мультимедиа-данных.

Платы EISA и ISA производства HP выделялись на фоне других плат в проведенных тестах. Плата EISA - прекрасный выбор для сервера или высокопроизводительной клиентской рабочей станции. Плата ISA - наилучший выбор для рабочей станции на базе шины ISA.

Все три тестируемых концентратора показали хорошие результаты. Изделия Compex и Ragula будут полезны подразделениям, где нет необходимости в управлении и число узлов невелико. Advance Stack 100VG Hub-15 производства HP - для тех, кому нужно управление; возможность подключения мостового модуля делает его незаменимым для сетей, представляющих собой смесь сегментов 100VG и традиционного Ethernet на 10 Мбайт/с.