(Продолжение. Начало - см. "КИ",8)

Давайте рассмотрим, как могло бы происходить развитие локальной сети предприятия на основе коммутаторов Visage на часто встречающемся и весьма характерном примере.

Представим себе компанию, перед которой стоит задача внедрения локальной сети, причем с соблюдением требований поэтапного развития и максимальной эффективности вложений. На первом этапе создается рабочая группа, состоящая из 10-15 пользователей (обычно это сотрудники отдела автоматизации и разработчики программного обеспечения) и одного-двух серверов, обеспечивающих совместное использование файлов и работу серверных приложений (например, реляционной СУБД Oracle или системы электронной почты и поддержки документооборота на базе Lotus Notes). Для обеспечения ее работы будет достаточно коммутатора Visage 16200T. Рабочие места сотрудников подключаются к портам Ethernet, серверы - к скоростным портам Fast Ethernet. Заметим, что все коммутаторы Visage поддерживают полнодуплексный режим работы всех портов (за исключением разделяемых групп портов модели 2500), что при использовании соответствующих сетевых адаптеров позволяет еще больше повысить производительность ЛВС.

После окончания периода освоения и разработки необходимых бизнес-приложений к ЛВС подключаются конечные пользователи. Для этого необходимо всего лишь добавить коммутатор Visage 24T и соединить его с имеющимся в стек специальными кабелями, входящими в комплект поставки каждого коммутатора Visage. Это дает возможность расширить ЛВС до 40, а в будущем, при необходимости - до 88 коммутируемых портов Ethernet 10 Мб/с.

Вероятно, с возрастанием сети и увеличением числа сервисов, предоставляемых ей, потребуется подключение новых серверов. Кроме того, часть пользователей, скорее всего, те же разработчики или руководство предприятия пожелают иметь доступ по более скоростным каналам связи. Решить эту задачу возможно, установив в стек коммутатор 800T или 1600T, что добавит в логически единый коммутатор еще 8 или 16 портов Fast Ethernet пропускной способностью 100 Мб/с. При этом взаимодействие каждой пары устройств будет происходить на максимально возможной скорости.

Наконец, на следующем этапе доступ к автоматизированной системе должны получить новые группы сотрудников, возможно, расположенные относительно далеко от центра коммутации ("серверной"). Эту задачу можно решить двояким способом. В зависимости от числа и распределения пользователей можно установить в имеющийся стек Visage 800F и подсоединить по оптическому волокну до 8 удаленных групп, использующих либо экономичную модель Visage 26SA (если число пользователей в группе не превышает 25, и нет необходимости дальнейшего наращивания), либо также стеки Visage, включающие модель 16200F. Эти группы могут также иметь собственный сервер, подключенный по интерфейсу 100 Мб/с и позволяющий разгрузить основные корпоративные серверы от части задач локального характера.

При необходимости вся ЛВС может быть подключена к корпоративной магистрали, объединяющей сети цехов, департаментов или площадок, по интерфейсам Fast Ethernet или, при необходимости, ATM (в течение этого года появится также возможность соединения с сетями Gigabit Ethernet). Магистраль может быть выполнена на базе мощных коммутирующих шасси Lannet LANswitch или Meritage, о которых мы расскажем в последующих статьях. Подключение по интерфейсу ATM, обеспечивающее максимальную производительность и надежность, реализуется установкой в стек коммутатора 16155FR. Он соединяет стек с магистралью ATM по двум каналам, с возможностью автоматического переключения на резервный в случае необходимости. Конечный вид стека показан на рисунке.

На любом этапе можно снабдить стек резервным источником питания, подключающийся к параллельной цепи и обеспечивающий работу всего стека при выходе из строя основной цепи питания.

Как видите, используя только коммутаторы Visage, можно создавать локальные сети, объединяющие от нескольких рабочих мест до многих десятков и сотен. При этом каждый этап развития обеспечивается вложением ровно тех средств, которые являются необходимыми в данный момент.

Комбинируя "кубики" Visage в разных сочетаниях, можно находить им и другие интересные применения. Например, возможно создание специализированных рабочих групп из нескольких десятков рабочих мест, использующих полностью коммутируемые соединения Fast Ethernet по витой паре, путем объединения в стеке нескольких коммутаторов Visage 800T и 1600T. Или устройства Visage 800F могут составить мощный центр коммутации распределенной корпоративной сети, обеспечив до 32 подразделений скоростным подключением по оптическому волокну к коммутируемой корпоративной магистрали. Подчеркнем еще раз, что во всех этих случаях все порты используются по прямому назначению - для соединения серверов, рабочих мест, удаленных групп, а не на сопряжение самих сетевых устройств.

Достоинства семейства Visage не ограничиваются уже перечисленными впечатляющими характеристиками. При его разработке использовались самые передовые технические приемы, позволяющие обеспечить максимально возможные производительность и качество передачи данных. Рассмотрим некоторые из них.

Большинство коммутаторов используют один из двух алгоритмов обработки пакетов данных. Первый из них, ("коммутация на лету", cut-through), анализирует только первые байты каждого пакета, определяя адрес получателя. Сразу после этого происходит передача пакета в необходимый порт. Естественно, задержка в самом коммутаторе при этом минимальна, но существует риск передачи поврежденных и неправильно сформированных пакетов далее по сети. Чаще применяемый второй алгоритм ("промежуточная буферизация", store-and-forward), накапливает пакеты в буфере целиком и обеспечивает проверку контрольных сумм и ликвидацию "плохих" пакетов за счет дополнительной задержки.

Распределенная архитектура и сверхскоростная шина Exoplane позволяют модифицировать алгоритм "store-and-forward". Пакет сохраняется только до тех пор, пока не определяется достоверно как "хороший", после чего немедленно передается адресату. Анализ пакетов проводится параллельно несколькими процессорами, в результате чего достигается как низкая задержка, так и надежность, совмещая лучшие стороны в одном решении.

Каждый порт коммутатора Visage снабжен раздельными буферами для передаваемых и принимаемых данных. Доступ к шине контролируется специальными компонентами, обеспечивающими равномерность ее использования и отсутствие блокировок, подобно тому, как светофор на автомобильной магистрали обеспечивает регулярность потока машин и отсутствие заторов на перекрестках. Кроме того, наличие этого механизма позволяет ввести элементы приоритизации и пресловутого "качества обслуживания" (Quality of Service, QoS). Администратор может назначить некоторым портам более высокий статус, что даст им преимущество при доступе к шине. Если к такому порту подключить сервер, то трафик между ним и обращающимся к серверу клиентами будет иметь более высокий приоритет ("главная дорога"). В то же время остальные рабочие места не почувствуют проблем с пропускной способностью, как и автомобили, едущие по параллельной дороге с главной.

Рассмотрим вариант, когда несколько мощных рабочих станций, обращаясь к одному серверу, превысят возможности описанных выше механизмов. Это может произойти в том случае, когда они также работают по скоростному интерфейсу. Во многих коммутаторах переполнение буфера порта, к которому подключен сервер, приводит к отбрасыванию поступающих пакетов. Это представляет серьезную проблему, так как только через некоторое время протоколы более высокого уровня, определив ошибку, смогут повторно передать свои данные. Возникают неоправданные потери и задержки, снижающие общую полезную производительность сети. В семействе Visage реализован специальный механизм, передающий в критической ситуации кратковременный сигнал "занятости" на станции, предупреждая их о перегруженности сети. Подобным методом можно гарантировать отсутствие потерь пакетов в любой ситуации. Независимые тесты подтверждают, что коммутаторы Visage обеспечивают устойчивую работу даже в самых сложных, воспроизводимых только в лабораторных условиях, ситуациях.

(Продолжение следует)

Александр Гусак a_gusak@it.spb.ru