Jak przekonują specjaliści, sieć powinna stanowić "szeroką rzekę", przezroczystą dla aplikacji i wolną od wąskich gardeł. Zastanówmy się, czy Gigabit Ethernet warto wprowadzać do systemu informatycznego.

W sieciach Fast Ethernet (100 Mb/s) rzeczywista maksymalna szybkość transferu danych wynosi 12,5 MB/s. Dla typowej aplikacji biurowej szybkość taka może się wydawać wystarczająca. Jednak w przypadku coraz większej liczby aplikacji biznesowych to za mało. Weźmy np. pod uwagę fakt, że szybkie systemy dyskowe przesyłają obecnie dane z szybkością 60 MB/s. Jeśli dane takie są ekspediowane na zewnątrz komputera, sieć Fast Ethernet będzie wtedy stanowić wąskie gardło, spowalniające wydajność całej aplikacji.

Zadziwiające jest też często to, że użytkownicy przywiązują bardzo dużą wagę do takich parametrów serwera, jak szybkość procesora, wielkość oraz wydajność pamięci RAM czy szybkość pamięci masowej, nie zdając sobie sprawy z tego, że problemem może być wolny interfejs sieciowy. Dotyczy to zresztą nie tylko interfejsów sieciowych instalowanych w serwerach, ale przełączników. Cóż z tego, że serwer dysponuje interfejsem 1 Gb/s, skoro dane ekspediowane w świat muszą przebrnąć przez przełącznik, zanim dotrą do stacji przeznaczenia. A wtedy jedynym rozwiązaniem jest zastąpienie wolnych przełączników 100 Mb/s przełącznikami, które obsługują pakiety z szybkością 1 Gb/s.

Łatwa migracja i spadek cen

Wykorzystanie technologii gigabitowych nie przedstawia większych trudności. Przede wszystkim zgodność wstecz z poprzednimi standardami gwarantuje ochronę dotychczasowych inwestycji. Znaczący spadek cen urządzeń pracujących z prędkością 1 Gb/s wyeliminował najważniejszą barierę ich popularyzacji.

Wdrożenie nowej technologii Ethernet nie wiąże się z dodatkowymi kosztami związanymi z wycofaniem z użytku starego sprzętu. Nie wymaga także szkolenia informatyków zarządzających siecią. Ścieżka migracji jest podobna do tej, jaka była wykorzystywana w przypadku przechodzenia z Ethernetu do Fast Ethernetu.

Kluczową sprawą jest kwestia okablowania. Firma posiadająca okablowanie światłowodowe lub miedziane minimum kategorii 5 może wykorzystać urządzenia Gigabit Ethernet bez żadnych modernizacji. W przeciwnym razie konieczna będzie wymiana okablowania. Jeśli jednak okablowanie obsłuży Gigabit Ethernet, zaczyna brakować argumentów przeciw wykorzystaniu szybszego standardu.

Warto więc, biorąc pod uwagę spadek cen, przeanalizować planowany rozwój aplikacji pod kątem zapotrzebowania na przepustowość sieci.

Gigabit przed Fast Ethernetem

Zmniejszyły się różnice w cenach przełączników Fast Ethernet i Gigabit Ethernet. Praktycznie nie odgrywają one większej roli w procesie wyboru technologii. Przykładowo, cena portu zarządzanego 24-portowego przełącznika Fast Ethernet wynosi ok. 60-70 USD. W przypadku urządzenia Gigabit Ethernet cena portu to ok. 110-129 USD. Z kolei ceny portów niezarządzalnych przełączników 24-portowych kształtują się odpowiednio w granicach 20 i 50 USD.

Rynek Gigabit Ethernet oferuje z jednej strony proste przełączniki przeznaczone dla sektora MSP, a z drugiej prawdziwe kombajny, zdolne podołać zadaniom stawianym przez sieci korporacyjne składające się z dziesiątków segmentów i setek, a niekiedy i tysięcy, stanowisk pracy. Pod względem liczby sprzedawanych przełączników największym powodzeniem cieszą się przełączniki klasy podstawowej i średniej, obsługujące małe i średnie sieci LAN.

Ciekawe jest to, że w 2004 r. obroty na rynku przełączników Gigabit Ethernet LAN po raz pierwszy przewyższyły obroty na rynku przełączników Fast Ethernet (dane IDC). Pierwsze miejsce pod względem przychodów na tym rynku w regionie EMEA zajmuje obecnie Cisco (dzięki dużej sprzedaży przełączników klasy enterprise), a następne miejsca zajmują Nortel, HP, 3Com, Foundry, Extreme, D-Link i Dell.

Nowe aplikacje i nowe wymagania

Głównym czynnikiem napędzającym migrację do technologii gigabitowych jest oczywiście oferowana przez nie przepustowość - 100 razy większa niż w przypadku Ethernetu i 10-krotnie większa niż w przypadku Fast Ethernetu. Na wzrost zapotrzebowania na większą wydajność sieci ma wpływ kilka czynników. Przede wszystkim decyduje o tym pojawienie się aplikacji mających coraz większe wymagania względem wydajności sieci, w szczególności obsługujących treści multimedialne. Przykładem mogą być chociażby telefonia IP czy systemy e-learnigowe. Także popularne aplikacje biurowe z czasem zaczęły generować coraz większe ilości przesyłanych informacji. Pozwoliły na to szybkie procesory wykorzystywane w stacjach roboczych i serwerach.

Większa przepustowość wymagana jest także przez system archiwizacji i backupu danych. Regularne przesyłanie dużych ilości danych znacznie obciąża sieć. Choć zwykle jest ono wykonywane poza szczytowymi godzinami obciążenia, to nie należy zapominać, że administrator nie ma wpływu na wybór okna odtworzenia danych. Potrzeba pojawia się nagle, a użytkownicy oczekują błyskawicznej reakcji.

To właśnie pojawienie się takich aplikacji sprzyjało popularyzacji technologii Fast Ethernet na komputerach biurkowych użytkowników. Interfejsy 100 Mb/s w stacjach roboczych postawiły jednak większe wymagania względem szkieletu sieci. Nie pomagały technologie agregacji łączy. Dlatego Gigabit Ethernet stał się obecnie praktycznie standardem w przypadku przełączników szkieletowych.

W typowej sieci firmowej przełączniki do obsługi grup roboczych komunikują się za pośrednictwem wielu interfejsów Fast Ethernet, natomiast komunikacja z siecią szkieletową odbywa się za pośrednictwem połączenia Gigabit Ethernet. Ze względu na różnice cenowe na razie stosuje się częściej mechanizmy agregowania łączy 1 Gb/s, ale wraz z dalszym spadkiem cen urządzeń 10 Gigabit Ethernet z pewnością ulegnie to zmianie.

Ze szkieletu na biurko?

Wykorzystanie technologii Gigabit Ethernet w szkielecie sieci przestanie jednak wystarczać wraz z wprowadzaniem do stacji roboczych coraz większej liczby kart sieciowych pracujących z prędkością 1 Gb/s. Trend ten napędzać będzie upowszechnienie telemedycyny, telepracy czy wideokonferencji. Zapotrzebowanie na przepustowości gigabitowe wyrażają także użytkownicy aplikacji typu CAD/CAM oraz firmy medialne, które na rzecz Gigabit Ethernetu zrezygnowały z wykorzystania technologii ATM. Przykładem może być np. telewizja TVN, gdzie technologia Gigabit Ethernet jest wykorzystywana od dwóch lat.

Kiedy Gigabit Ethernet trafi na biurka użytkowników? Wydaje się jednak, że poza szczególnymi przypadkami (pracownie graficzne, wydawnictwa itp.) nie nastąpi to szybko. Typowa praca biurowa nie wymaga obecnie większej przepustowości niż 100 Mb/s. Dotyczy to także telefonii IP, z którą karty Fast Ethernet w komputerach biurkowych doskonale sobie radzą. Ponadto starsze komputery wyposażone w karty gigabitowe nie oferują pełnej wydajności gigabitowej. Na ich wolniejszą pracę wpływają ograniczenia systemów dyskowych.

Choć obecnie niewiele aplikacji jest w stanie wykorzystać możliwości oferowane przez technologie gigabitowe, nie jest prawdą, że nie osiąga się wzrostu wydajności w porównaniu z technologią Fast Ethernet. Przykładem mogą być testy przeprowadzone przez magazyn Infoworld (IDG). W przypadku obsługi transakcyjnej bazy danych przy dużym obciążeniu różnica w wydajności sięga nawet 40% (średnio dla pięciu scenariuszy wyniosła ok. 20%). Znaczący wzrost wydajności zanotowano także w przypadku aplikacji pracy grupowej oraz systemów zarządzania infrastrukturą.

Ponadto dostawcy dostępnymi sobie metodami starają się stymulować migrację. Od kilkunastu miesięcy na rynku pojawia się coraz więcej komputerów wyposażonych standardowo w interfejs 1 Gb/s.

Mimo to podobnie jak było to w przypadku Fast Ethernetu, część firm już teraz decyduje się na inwestycję w urządzenia biurkowe z interfejsami 1 Gigabit Ethernet. Strategia taka motywowana jest przekonaniem, że zakup komputerów wyposażonych w karty gigabitowe wyeliminuje konieczność ich modernizacji w ciągu najbliższych lat.

Decyzja taka jest stosunkowo łatwa, ponieważ w ciągu ostatnich kilkunastu miesięcy ceny urządzeń gigabitowych znacznie spadły. Cena karty sieciowej podłączanej do skrętki miedzianej obsługującej Fast Ethernet to wydatek od 10 do 25 USD. W przypadku urządzenia Gigabit Ethernet ceny kształtują się w granicach 30-60 USD. Tymczasem jeszcze nie tak dawno różnice w cenach były o wiele bardziej znaczące. Karty gigabitowe były nawet pięciokrotnie droższe.