Ethernet жив и будет жить

Утверждение, вынесенное в заголовок, как нельзя лучше соответствует содержанию докладов и дискуссий семинара, проведенного в Москве в середине февраля 1999 г. компаниями «Виком-Оптик» и Nbase-Xyplex.

Тема семинара — «Построение корпоративных и магистральных информационных сетей с использованием технологии Gigabit Ethernet». Обсуждались не только характеристики интерфейсов Gigabit Ethernet и новые спецификации, расширяющие стандарт (802.3х — контроль потока в дуплексных каналах; 802.1q — тэг-коммутация, построение распределенных виртуальных сетей с использованием технологии Direct IP; 802.1р — приоритетная обработка пакетов); значительное внимание было уделено сравнению технологий Ethernet и АТМ.

Технология Ethernet применяется практически во всех сетях, независимо от их масштаба, и ей еще не найдено полностью адекватной замены. Конечно, не нужно забывать о преимуществах АТМ, однако пока не появятся АТМ-устройства для рабочих станций, передача трафика в высокоскоростных магистралях будет, в конечном счете, определяться характеристиками оконечных устройств Ethernet. Не следует также сбрасывать со счетов стоимость АТМ-устройств и сложность их инсталляции. Но успешное развитие технологии Ethernet и особенно ее последнего достижения, Gigabit Ethernet, нельзя рассматривать, не учитывая влияния конкурирующей с ней АТМ-технологии. Еще три года назад единственной технологией, способной удовлетворить требования масштабируемости сетей и предоставления услуг гарантированного качества (QoS), была АТМ.

Появление стандарта Gigabit Ethernet и интеграция сетевого оборудования позволили сетевым администраторам надеяться на то, что возможности контроля полосы пропускания и качества обслуживания будут реализованы и в сетях Gigabit Ethernet. Всплеск интереса к Gigabit Ethernet и дальнейшее совершенствование технологии обусловлены несколькими причинами.

Имеется ограниченное количество АТМ-приложений для сетей такого типа и отсутствуют API-библиотеки для их создания. При этом для управления трафиком и потоком, предоставления услуг определенного качества необходимы не только отдельные приложения, но и простые программные средства для разработки последних.

Нужно учесть и специфику ЛВС, где более высокая масштабируемость Ethernet (100—1000 Мбит/ с по сравнению со 155—622 Мбит/ с для АТМ), разница в стоимости оборудования, использующего ту или иную из этих двух технологий, и простота эксплуатации Ethernet-устройств становятся решающими факторами в пользу выбора Ethernet для многих сетевых администраторов. Так, стоимость магистрали Gigabit Ethernet между 100- или 10-мегабитными коммутаторами составляет 25% от стоимости канала АТМ с пропускной способностью 622 Мбит/с (цена за порт Gigabit Ethernet составляет 1—3 тыс. долл., а за порт АТМ для канала со скоростью 622 Мбит/с — 7—10 тыс. долл.). Не секрет также, что из-за большого количества ячеек эффективность АТМ в ЛВС (т. е. производительность сети) намного ниже, чем в многопоточных магистралях.

Кроме того, из-за многих специфических особенностей АТМ снижается эффективность обработки трафика. Так, поддержка кольцевой обработки речевого трафика необходима только на границе локальной и глобальной сетей. Но в рамках ЛВС мультимедийные приложения вполне справляются с этой задачей, а Gigabit Ethernet обрабатывает данный вид трафика достаточно эффективно, обеспечивая весь набор функций работы с очередями. Соответственно, применение технологии АТМ для таких целей становится экономически неоправданным.

С точки зрения сетевого управления немаловажно и то, что в технологии АТМ отсутствуют столь важные стандартизованные средства контроля параметров, как AMON (в традиционных сетях — RMON). Это весьма усложняет управление виртуальными сетями, построенными как коммутируемые АТМ-кольца. Что же касается такого достоинства АТМ, как динамическое распределение нагрузки, то в настоящее время сети Ethernet имеют более красивое решение: объединение нескольких магистралей для передачи общего трафика позволяет избежать пиковых нагрузок при выходе из строя любой из них. Как известно, маршрутизация в сетях АТМ и межсетевая обработка пакетов обеспечивается с помощью MPOA-сервера (multi-protocol over ATM), но его применение снижает производительность сети АТМ по сравнению с Gigabit Ethernet. Аппаратная маршрутизация, реализованная для сетей Gigabit Ethernet, еще раз подтвердила, что такое решение формализованных задач более экономично и эффективно, чем программное. Последние разработки в области гигабитных маршрутизаторов показывают, что технологию Ethernet можно рассматривать как реального конкурента АТМ (причем «цена вычисления маршрутов» постоянно падает в связи с повсеместным использованием заказных интегральных микросхем, со снижением стоимости процессоров и памяти). Одной из привлекательных черт сетей Gigabit Ethernet является и поддержка виртуальных сетей с помощью протокола DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol), так называемая «коммутация на лету».

Продемонстрировать участникам семинара возможности Gigabit Ethernet позволили сетевые устройства компании Nbase.

Например, модульный коммутатор GFS3012 поддерживает до 12 коммутируемых портов Gigabit Ethernet (1000Base-SX/LS) или до 48 коммутируемых портов 10Base-T/100Base-T и обеспечивает построение сегментов Gigabit Ethernet протяженностью до 90 км. Скорость фильтрации пакетов — 5,5 млн пакетов/с, агрегированная пропускная способность — 12 Гбит/с. Поддерживаются коммутация на третьем уровне Direct IP и работа с протоколом DHCP. Коммутатор полностью соответствует таким спецификациям стандарта IEEE 802, как приоритетное обслуживание пакетов (802.1р), избирательный контроль кадров потока (802.3х), тэг-коммутация (802.1q), а также позволяет использовать для мониторинга и управления данные MIB II, Ethernet MIB, Bridge MIB и четыре группы параметров RMON. Современный интерфейс GFS3012 базируется на Web- и Java-технологиях. Стоимость шасси с одним источником питания составляет 2495 долл., а четырехпортового модуля Gigabit Ethernet (SX) — 5995 долл.

Для администраторов сети может оказаться интересным и другое устройство Nbase — универсальная конвертерная платформа NC316. Ее модули способны обеспечить преобразование различных физических интерфейсов — от витой пары до многомодового (ММ) или одномодового (SM) оптоволокна — и увеличить протяженность сегментов, построенных на каналах как любого из членов семейства Ethernet (включая Gigabit Ethernet), так и АТМ или FDDI. Допустимая длина участков без трансляции следующая: для каналов ММ — до 2 км, для SM — до 110 км; при использовании нескольких повторителей общая длина одномодового сегмента может достигать 800 км. Стоимость модуля для каналов Fast Ethernet UTP/FO SM составляет 750 долл., а для линий АТМ 155 Мбит/с (ММ и SM) — 1650 долл.

Материалы семинара и дополнительную информацию об устройствах Nbase можно получить по адресам www.vicom.ru и www.nbase.com.