За несколько последних лет традиционная модель построения локальных вычислительных сетей (ЛВС) претерпела существенные изменения, и коммутаторы стали основой для построения быстрых, надежных и гибких сетей. В распределении информационных потоков, обрабатываемых пользователями ЛВС, произошли существенные структурные изменения. Так, если раньше выполнялось правило 8020, при котором 80% передаваемой информации было локализовано внутри сегмента, и лишь 20% приходилось на обмен с сервером, то сегодня до 80% приходится на обмен с сервером. Помимо структурных изменений происходят и количественные, такие как рост числа пользователей сети, увеличение мощности процессоров на рабочих станциях, повышение минимальной пропускной способности для мультимедийных приложений. При этом некоторые пользователи и приложения требуют гарантированного качества обслуживания, т.е. допускается задержка не больше некоторого порогового значения.

Очевидно, что добиться необходимой производительности ЛВС можно, лишь грамотно используя преимущества технологии коммутации и новых стандартов, таких как Fast Ethernet, ATM и Gigabit Ethernet. Однако немаловажным, а порой и определяющим фактором выступает стоимость предлагаемого технического решения. Лидером по соотношению цена/производительность на сегодняшний день, бесспорно, является коммутация Ethernet/Fast Ethernet. К другим доступным по цене альтернативам относятся коммутация Ethernet и разделяемый (shared) Fast Ethernet. Попытаемся разобраться в целесообразности выбора того или иного варианта.

Первые коммутаторы были построены по технологии 10/10, т.е. содержали только 10 Мб интерфейсы, разделяющие пользователей на сегменты и изолирующие коллизии внутри сегментов. На определенном этапе это было очень прогрессивное решение, но если соотнести его с сегодняшней структурой информации, передаваемой в ЛВС (правило 8020), то становится видным узкое место, а именно: канал связи сервера с остальными сегментами сети (10 Мб/c). Построение сети на основе коммутации 10/10 можно порекомендовать, если в сети имеется несколько серверов, к которым обращаются свои группы пользователей. В этом случае параллельно существуют несколько непересекающихся сессий связи серверов со своими пользователями. Общая производительность сети увеличивается во столько раз, сколько в сети серверов.

Другим интересным решением проблемы производительности ЛВС является увеличение скорости передачи в 10 раз переход к Fast Ethernet. В этом случае устанавливаются один или несколько концентраторов Fast Ethernet, к которым на общих основаниях подключаются как серверы, так и рабочие станции. Этот вариант хорош для небольших сетей порядка 2030 пользователей, где информационный обмен не сводится только к обмену с сервером. Убедительным примером служит небольшая одноранговая сеть под Windows95 Windows NT Workstation без выделенного сервера.

Наиболее сбалансированным можно назвать решение на основе коммутации 10/100, когда по 100 Мб интерфейсам подключены серверы, а по 10 Мб рабочие станции. Именно на такие решения делает ставку американская компания Network Peripherals, которая разрабатывает, производит и поставляет высококачественные, масштабируемые сетевые решения для рабочих групп на основе технологии коммутации для малых и средних предприятий (SME small-to-mid-size enterprise). Компания Network Peripherals предлагает семейство коммутаторов NuSwitch для построения сетей Ethernet/Fast Ethernet. Эти коммутаторы идеально подходят для сетей с количеством пользователей от 20 до 250 благодаря высокой производительности, простоте инсталляции и низкой стоимости.

Рассмотрим пример перехода от сети с плоской структурой к коммутируемой 10/100 при помощи коммутатора NuSwitch FE208, имеющего два коммутируемых 100 BaseTx порта и восемь коммутируемых 10 BaseTx портов (см. рис. 1). Коммутатор NuSwitch FE208 инсталлируется таким образом, чтобы сегментировать существующую сеть путем присоединения концентраторов 10BaseT к соответствующим коммутируемым портам коммутатора. Высокоскоростные порты служат для подключения одного или двух серверов по стандарту Fast Ethernet. Таким образом, общая производительность ЛВС после модернизации увеличивается с 10 Мб/с до 80 Мб/с при использовании всех восьми 10BaseT портов. При данной топологии ЛВС место подключения серверов не является сдерживающим фактором, так как скорость обмена с сервером выше (100 Мб/с больше 80 Мб/с). Если число имеющихся концентраторов меньше восьми, то оставшиеся порты коммутатора NuSwitch FE208 целесообразно использовать для подключения наиболее требовательных к пропускной способности пользователей по методу Dedicated Ethernet. В этом случае пользователь получает в монопольное пользование все 10 Мб/с, в то время как пользователи, подключенные через концентратор, разделяют эту полосу пропускания между собой.

Архитектура store and forward коммутатора NuSwitch FE208 и технология фильтрации пакетов обеспечивают минимальные потери пакетов и изоляцию коллизий внутри сегментов. Коммутатор поддерживает полудуплексный и дуплексный режимы работы, каждый порт может работать с 4096 MAC адресами. Технические достоинства и лидирующее в отрасли соотношение цена/производительность делают концентратор NuSwitch FE208 компании Network Peripherals очень привлекательным для модернизации существующих Ehternet и построения новых Ehternet/Fast Ethernet сетей с количеством пользователей до 56 (подключение восьми восьмипортовых концентраторов).

РИСУНОК

Если ЛВС строится с нуля, то имеет смысл обратить внимание на SNMPуправляемые коммутаторы рабочих групп NuSwitch FE-224C и NuSwitch FE-224. Коммутатор FE-224C имеет в своем составе 24 порта Ethernet 10Base-T, поделенных на 4 сегмента по 6 портов, и 2 сегмента Fast Ethernet 100Base-Tx. Таким образом, вы получаете четыре шестипортовых концентратора и один коммутатор в одном устройстве. Коммутатор FE-224 имеет 24 сегмента 10Base-T, один фиксированный порт 10Base-T/100Base-TX и один слот для установки адаптера 10Base-T/100Base-Tx или 100Base-FX. Управление коммутаторами осуществляется по протоколу SNMP либо с помощью протокола Telnet. Поддерживается спецификация Virtual LAN (поддержка 6 сетей), Spanning Tree (IEEE 802.1d) и зеркалирование портов.

Если нужно подключить более, чем 24 пользователя, то коммутаторы могут быть объединены по дуплексному каналу 200 Мб/c. При этом остается по одному 100Base-Tx порту на каждом коммутаторе для подключения серверов рабочих групп. Если же все пользователи должны обращаться к одному общему серверу, то узким местом в такой ЛВС будет связь между коммутаторами, так как пропускная способность внутренней шины (switching backplain) каждого коммутатора в 10 раз выше скорости порта Fast Ethernet.

Для решения этой проблемы были спроектированы высокопроизводительные магистральные коммутаторы FE-600, FE-600+, FE-1200 служащие для объединения коммутаторов рабочих групп и серверов. Их рекомендуется также использовать для построения ЛВС с количеством пользователей, превышающим 50, при этом каждый из коммутаторов FE224C или FE224 подключается по дуплексному каналу Fast Ethernet (200 Мб/с) к коммутатору FE600. Максимальное количество коммутаторов рабочих групп составляет пять, а шестой порт на FE600 выделяется для подключения сервера. Суммарное количество обслуживаемых пользователей 10BaseT составляет 120. Выбор коммутаторов рабочих групп между FE224C и FE224 определяется необходимостью предоставления каждому пользователю выделенной полосы пропускания 10 Мб/с. Часто бывает оправданным разделение пользователей на две группы и применение смешанной схемы подключения FE224C и FE224. В данной схеме вместо коммутатора NuSwitch FE600 может инсталлироваться NuSwitch FE600+, отличающийся от своего предшественника наличием функции автоопределения. Эта функция облегчает работу администратора ЛВС при подключении привилегированных пользователей непосредственно на магистральный коммутатор.

Для построения ЛВС на большее количество пользователей рекомендуется применять магистральный коммутатор с двенадцатью 100Base-Tx портами NuSwitch FE-1200. Для дальнейшего масштабирования ЛВС используется соединение коммутаторов NuSwitch FE-1200 между собой по технологии Power Link, задействующей одновременно два или четыре порта. Интегральная пропускная способность составляет 400 Мб/с и 800 Мб/с соответственно, что сравнимо с пропускной способностью switching backplain магистральных коммутаторов. В следующей статье мы расскажем о новых моделях коммутаторов Network Peripherals, выходящих в четвертом квартале 1997 года.

Александр Пинаев, инженер компании Катарсис
Телефон: /812/ 325-2973 Факс: /812/ 230-9088
E-mail: kts@katharsis.ru
WEB: www.katharsis.ru www.npix.com