Nowość - przełączniki w sieci Ethernet zwiększają jej przepustowość

Sieci LAN, pracujące w technologii Ethernet, to obecnie najliczniej występujące sieci nie tylko w Polsce, ale i w skali ogólnoświatowej. Szacuje się, że w świecie, do końca 1993r., zainstalowano ok. 24 mnl stacji sieciowych Ethernet.

Sieci LAN, pracujące w technologii Ethernet, to obecnie najliczniej występujące sieci nie tylko w Polsce, ale i w skali ogólnoświatowej. Szacuje się, że w świecie, do końca 1993r., zainstalowano ok. 24 mnl stacji sieciowych Ethernet.

Niezwykła popularność tej technologii, spowodowana jest jej zaletami:

1. wysokokim poziomem niezawodności i prostotą instalacji

2. niskim kosztem w porównaniu z innymi technologiami

3. szeroko rozwiniętą produkcją komponentów sprzętowych i programowych.

Przeciążanie sieci Ethernet

Sieć Ethernet, w miarę wzrostu liczby zainstalowanych w niej ilości stacji roboczych i serwerów, może ulegac przeciążaniu (congestion). Sieć przeciążona charakteryzuje się zmniejszoną szybkością ładowania i wykonywania programów użytkowych, utrudnioną możliwością podłączania do niej stacji roboczych, odłączaniem się serwerów i zróżnicowanymi czasami reakcji. Stan przeciążenia sieci uznaje się jako niekorzystne i niedopuszczalne obniżenie jej parametrów funkcjonalnych i niezawodnościowych.

Przyczyna przeciążania sieci Ethernet

Przyczyną przeciążania sieci Ethernet jest jej topologia, umożliwiająca dostęp do magistrali tylko jednemu użytkownikowi w określonej jednostce czasu. Jest to szczególnie widoczne w sieci jednosegmentowej (rys. 1), w której wszyscy użytkownicy muszą korzystać z tego samego segmentu magistrali.

Dla małych ilości stacji roboczych, wspólne używanie magistrali nie powoduje zakłócen w pracy sieci; problem zaczyna pojawiać się gdy liczba użytkowników sieci rośnie.

Przesyłanie informacji w sieci jednosegmentowej przypomina sytuację na jezdni jednopasmowej, po której ruch pojazdów drogowych, przy niewielkiej ich liczbie, odbywa się bez zakłóceń. Wzrost ilości pojazdów powoduje jednak uciążliwe "korki ", istotnie obniżające tempo ruchu.

Segmentacja zmniejsza skutki przeciążenia sieci Ethernet

Podstawową metodą zmniejszenia negatywnych skutków przeciążenia sieci Ethernet jest jej podział na segmenty.

Na rys. 2 pokazano zmodyfikowaną sieć Ethernet z rys. 1, w której zamiast jednego odcinka magistrali, znajdują się dwa odcinki (segmenty), połączone mostem. W sieci tej, jeszcze przed zainstalowaniem mostu, równoczesna komunikacja np. uzytkownika C z serwerem nr 1 i użytkownika H z serwerem nr 3, byłaby niemożliwa ze względu na to, że w jednosegmentowej sieci Ethernet dostęp do magistrali może uzyskać tylko jeden użytkownik w określonej jednostce czasu.

W sieci dwusegmentowej (rys. 2) proces komunikacji przebiega sprawniej. Wskutek podziału magistrali, przy pomocy mostu, na dwa segmenty (I i II), istnieje praktyczna możliwość równoczesnej komunikacji np. użytkownika C z serwerem nr 1 i użytkownika H z serwerem nr 3.

Dzieje się tak dlatego, że most nie zezwala na niepotrzebny przepływ informacji z segmentu I do segmentu II (np. komunikacja użytkownika C z serwerem nr 1) i odwrotnie (np. komunikacja użytkownika H z serwerem nr 3). W tym miejscu ponownie można się odwołać do analogii w ruchu drogowym; na jezdni dwupasmowej ruch przebiega sprawniej w porównaniu z ruchem na jezdni jednopasmowej.

Segmentacja nie stanowi panaceum

Okazuje się, że zastosowanie segmentacji nie rozwiązuje w pełni problemu przeciążania sieci Ethernet. W przypadku, gdy ma miejsce komunikacja między segmentami, informacja musi przepływać przez most, który będąc wspólnym elememtem dla obydwu segmentów (rys. 2), staje się wąskim gardłem, powodując przeciążanie sieci. Przykładem tego zjawiska w sieci Ethernet, pokazanej na rys. 2, może być sytuacja, kiedy uzytkownik B komunikuje się z serwerem nr 3 a użytkownik G komunikuje się z serwerem nr 1.

Przełącznik Ethernet - nowym rozwiązaniem problemu przeciążania sieci

Najnowszym rozwiązaniem, zmniejszającym przeciążenia w sieci Ethernet, jest przełącznik Ethernet (Ethernet switch). Przełącznik Ethernet (rys. 3) łączy w sobie właściwość mostu, filtrującego przepływ informacji między segmentami, z cechą polegajacą na tworzeniu równoległych i równocześnie funkcjonujących tras komunikacji między segmentami.

Dzięki temu w sieci Ethernet, pokazanej na rys. 3, z zastosowaniem przełącznika Ethernet firmy Hewlett-Packard HP J2418A, możliwe są nastepujące i równoczesne komunikacje: uzytkownik B komunikuje się z serwerem nr 1, użytkownik F komunikuje się z serwerem nr 2 a użytkownik H komunikuje się z serwerem nr 3. W analogii do ruchu drogowego, przypomina to poruszanie się pojazdów drogowych po jezdni trójpasmowej.

Należy podkreślić, że przełącznik Ethernet, stosownie do aktualnej potrzeby w sieci, zapewnia powstanie dowolnych kombinacji równoległych i równocześnie funkcjonujacych połączeń między jego portami.

Przełącznik HP J2418A, posiadający sześc portów, przesyła informacje z sumaryczna szybkością 30 Mb/s, zapewniając pełne wykorzystanie trzech hubów 10Base - T, podłączonych do przełącznika, pracujących z szybkością po 10 Mb/s każdy.


TOP 200