Остерегайтесь лукавых цифр

Производительность — важный, но далеко не единственный показатель, на который следует обращать внимание при выборе коммутатора для сетевых магистралей. Еженедельник Network World решил оценить возможности таких устройств. Данная статья знакомит вас с их основными характеристиками, а обзор "Все выше, и выше, и выше..." — с результатами испытаний коммутаторов четырех ведущих производителей.

Выбирая коммутатор для сетевых магистралей, не забывайте о нескольких основных требованиях. Чтобы обеспечить совместимость оборудования, необходимо выяснить, какие стандарты поддерживает заинтересовавший вас коммутатор. Чтобы гарантировать качество услуг, нужно узнать, как реализованы в коммутаторе организация очередей, управление перегрузкой и каковы способы приоритезации трафика. Важной характеристикой является и управление устройством, а возможность автоматического поиска неисправностей значительно облегчает его эксплуатацию.

Остановимся на некоторых из основных параметров, полный перечень которых вы найдете в сводной таблице, опубликованной на Web-странице ежене-дельника Network World (http://www.nwfu-sion.com , DocFinder: 9041). В нее включены данные о 15 магистральных коммутаторах 13 производителей. Все упомянутые устройства относятся к многоуровневым коммутаторам (второго или третьего уровней) с модульной структурой, которые могут поддерживать не менее 96 портов Ethernet пропускной способностью 10/100 Мбит/с или столько же портов 100Base-FX и не менее четырех портов Gigabit Ethernet. Единственным исключением стал коммутатор WaveSwitch 9200 производства Plaintree, который поставлялся с интерфейсами 10/100 Мбит/с, но без портов Gigabit Ethernet (компания намеревается в дальнейшем включить их в комплект поставки).

Стандартные функции

Все поставщики заявляют, что их магистральные коммутаторы обладают очень широким набором функций. Некоторые из этих функций являются "безусловными", т. е. их должен поддерживать любой коммутатор. Другие относятся к числу необязательных; поставщики оснащают ими свои устройства, чтобы выделить их среди прочих и заставить вас заплатить чуточку больше.

Необходимо, чтобы любой коммутатор третьего уровня поддерживал протокол маршрутизации, алгоритм "охвата деревьев" (Spanning Tree), соответствующий стандарту 802.1d, и управление по протоколу SNMP (Simple Network Management Protocol). Каждый из коммутаторов, представленных в нашей таблице, поддерживает протокол маршрутной информации (RIP), протокол RIP2 или OSPF v.2 (маршрутизация с определением кратчайшего пути, Open Shortest Path First), а также протоколы Spanning Tree и SNMP. Кроме того, для всех портов обеспечивается поддержка многоадресной рассылки со скоростью магистрали.

Устройства имеют расширенные возможности управления. Они поддерживают по два интерфейса (командная строка и браузер Web), а многие модели оснащены и собственной программой управления с графическим интерфейсом.

Важнейшая характеристика сетевого устройства — возможность оперативной, или "горячей", замены его элементов. Со временем эта функция станет обязательной, поскольку она имеет огромное значение в тех случаях, когда приходится проводить модернизацию сети, не прерывая ее работы.

В данном отношении предлагаемые модели различаются весьма существенно. Восемь производителей заявляют, что абсолютно все элементы их коммутаторов (коммутационные схемы, интерфейсные платы, источники питания и системы охлаждения) можно заменять оперативно. Остальные пять поставщиков предусматривают "горячую" замену лишь некоторых элементов.

Так, компании Compaq, Foundry, Lucent и ODS Networks не обеспечивают оперативной замены коммутационных блоков. Более того, устройство Digital GIGAswitch/ Router (Compaq) не поддерживает "горячей" замены ни источников питания, ни элементов охлаждения. Коммутатор BlackDiamond компании Extreme не позволяет оперативно заменять интерфейсные модули, что само по себе интересно, поскольку обычно именно эти элементы наиболее часто требуют такой замены.

Надежность работы — жизненно важная характеристика магистральных коммутаторов. Если коммутатор выходит из строя, а для него не предусмотрено никакого резервирования, то деятельность всей организации может оказаться парализованной до тех пор, пока неисправное устройство не будет починено или заменено.

Из 13 поставщиков, упомянутых в таблице, только шесть заявляют, что в их устройствах продублированы все важнейшие функции. Bay Networks (подразделение компании Nortel Networks) обеспечивает резервирование источников питания и интерфейсных модулей, однако, как ни странно, коммутатор Accelar не предусматривает резервирования коммутационной схемы. При этом коммутационная схема является, несомненно, наиболее важным компонентом коммутатора после источников питания, и ее функции необходимо дублировать. В BigIron 8000 компании Foundary запасная коммутационная схема также не предусмотрена.

Если проанализировать такой параметр, как время наработки на отказ (т. е. время работы коммутатора без сбоев), то, учитывая число основных компонентов устройства и наличие резервных элементов, достаточно легко увидеть различия между моделями. Если время наработки на отказ является для вашей сети одной из существенных характеристик, вы можете исключить из рассмотрения некоторые из представленных в таблице моделей.

По мере того как в работе любой сети все большую роль начинают играть Internet и World Wide Web, объемы сетевого трафика начинают увеличиваться, а его характеристики становятся все более непредсказуемыми. И здесь возникает необходимость в обеспечении гарантированного качества услуг (QoS). Для того чтобы гарантировать получение пользователем нужной информации в нужное время, приходится увеличивать объем памяти и число очередей на порт, а также расширять число параметров управления, которые может поддерживать коммутатор.

Что касается размеров буферной памяти, здесь разброс параметров довольно велик. Минимальную величину — 256 Кбайт на порт — имеют коммутаторы P550 Cajun компании Lucent и Millenium 4000+ фирмы XLNT. Буферы максимальной величины (их объем может составлять от 14 до 40 Мбайт на каждый порт) предоставляют модели PowerRail компании Packet Engines.

Число очередей на порт — величина сравнительно постоянная для всех коммутаторов; разные устройства поддерживают от двух до восьми очередей на порт. Особняком стоит коммутатор компании Cisco, который обеспечивает работу с 32 тыс. приоритетов очередей для каждого порта. Поневоле задумаешься: а можно ли и в самом деле задать передаваемым пакетам или потокам трафика столько разных приоритетов? Покупатель, смотри в оба!

Если говорить о параметрах управления, то практически все модели поддерживают коммутацию второго или третьего уровня, задание и выполнение алгоритмов управления на уровне приложений. Все модели соответствуют требованиям самых последних стандартов, разработанных IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers), в том числе 802.1p, регламентирующего формирование очередей, и протокола 802.1q для виртуальных локальных сетей. Однако далеко не каждое устройство способно назначать минимальную или максимальную полосу пропускания для группы или соединения.

Не верьте цифрам

Следует помнить, что сведения о пропускной способности коммутаторов, приводимые поставщиками, могут быть, мягко говоря, не совсем точными. При подготовке сводной таблицы мы попросили производителей перепроверить сообщаемые ими данные, поскольку некоторые из цифр показались нам подозрительно большими.

Например, непонятно, как компания 3Com смогла получить производительность шины 560 Гбит/с для CoreBuilder 9000, если коммутационная схема АТМ обеспечивает скорость коммутации только 15—70 Гбит/с. Компания пояснила, что это результат предельных оценок трассировок пакетов c определенными характеристиками, возможностей коммутации (с учетом максимального резервирования) и параметров полнодуплексной передачи. В конце концов, перепроверив свои данные, 3Com снизила цифру вдвое (до 280 Гбит/с), однако и она не вызывает полного доверия.

Нужно сказать, что 3Com — не единственная компания, приславшая нам пересмотренные данные.

Фирма Cisco использовала собственные способы расчетов и первоначально получила величину пропускной способности 50 Гбит/с для коммутатора Catalyst 5500 с коммутационным механизмом Supervisor III, скорость коммутации которого составляет всего 3,6 Гбит/с. Мы усомнились в этом значении, особенно после того, как компания Eastman Kodak сообщила нам, что ей приходится изыскивать способы перенаправления трафика Gigabit Ethernet вне шины коммутатора Catalyst, чтобы не снижать быстродействия сети. Позднее, передавая нам уточненные сведения, Cisco снизила свою цифру до 9 Гбит/с.

Вообще говоря, имеет смысл подвергать сомнению приводимые поставщиками цифры, если они превышают 100 млн пакетов/с.

Например, компания Foundry указала, что максимальное количество портов Gigabit Ethernet в ее коммутаторе — 64, а пропускная способность — 100 млн пакетов/c. Как утверждают эксперты, один порт Gigabit Ethernet может обеспечить передачу не более 1,5 млн пакетов/с, поэтому для достижения пропускной способности 100 млн пакетов/с коммутатор должен иметь 86 портов Gigabit Ethernet. В результате перепроверки совокупной пропускной способности своего коммутатора Foundry снизила цифру со 100 до 27 млн пакетов/с.

Наконец, собираясь приобрести коммутатор, не стесняйтесь уточнить стоимость заинтересовавшего вас устройства. Обычно она указывается в расчете на один порт, причем имеется в виду порт второго уровня. Стоимость портов третьего уровня со скоростью передачи 10/100 Мбит/с обычно бывает на 100—150 долл. выше.

При выборе коммутатора для магистральной сети организации мы рекомендуем использовать как отправную точку ваших изысканий таблицу, опубликованную на нашей Web-странице. Она поможет вам убедиться в точности сведений поставщиков. Заставьте их подробно объяснить, как именно они получили те или иные цифры. И поверьте, иногда их изобретательность в обосновании своих данных просто повергает в изумление!

ОБ АВТОРЕ

По адресу http://www.nwfusion.com вы найдете в документе №9041:

• полную сводку результатов испытаний;
• описание методики тестирования;
• таблицу, характеризующую магистральные коммутаторы следующих поставщиков:
  • 3Com
  • Bay Networks (Nortel Networks)
  • Cabletron Systems
  • Cisco Systems
  • Compaq
  • Extreme Networks
  • Foundry Networks
  • Lucent Technologies
  • ODS Networks
  • Packet Engines (Alcatel)
  • Plaintree Systems
  • XLNT
  • Xylan