Przełącziki ATM Przełączniki ATM

Jedna z metod znacznego zwiększenia przepustowości sieci może polegać na wprowadzeniu do systemu technologii ATM. Łatwo powiedzieć, ale trudniej zrobić. Czym się kierować wybierając konkretne rozwiązanie?

Jedna z metod znacznego zwiększenia przepustowości sieci może polegać na wprowadzeniu do systemu technologii ATM. Łatwo powiedzieć, ale trudniej zrobić. Czym się kierować wybierając konkretne rozwiązanie?

Testowaniu poddano dwa przełączniki ATM klasy „backbo-' ne", czyli pracujące na tyle wydajnie i oferujące taki zestaw opcji, że można przy ich użyciu zarządzać transportem ko-mórek przesyłanych przez sieć szkieletową. Wyniki testów świadczą, że są to prawdziwe demony szybkości. Ale wydajność to nie wszystko. Dlatego testowanym przełącznikom przyznano też noty w kategoriach, takich jak: zarządzanie i administrowanie, łatwość instalowania i konfigurowania oraz wyposażenie (możliwość świadczenia różnych usług). Parametry (wyposażenie i podstawowe dane techniczne) tych i wielu innych przełączników ATM podano w tabeli 4.

Ale zacznijmy od początku: proponujemy trochę teorii

o technologii ATM.

ATM - TRENDY, STANDARDY, USŁUGI

ATM ulega cały czas ewolucji. Standardy nie są jeszcze do końca dopracowane i choć może nam się to nie podobać, dotyczy to również przełączników. Bynajmniej nie znaczy to, że ATM stawia dopiero pierwsze kroki i nie powinniśmy sobie w ogóle zaprzątać głowy tą technologią. Z miesiąca na miesiąc ATM obrasta w nowe, dopracowane już rozwiązania. Problem polega na tym, że poszczególni producenci proponują przełączniki nie zawsze kompatybilne ze sobą. Współo-peratywność - a raczej jej brak - jest słabą stroną produktów dla sieci ATM. Co należy zatem wiedzieć o przełącznikach ATM i opcjach oferowanych przez najnowsze modele?

zwiększać do poziomu 10 i więcej Gb/s. Jednak poszczególni producenci stosują różne technologie, co może nieraz odbijać się ujemnie na innych cechach przełącznika. Po rozbudowaniu urządzenia niektóre parametry pracy mogą ulec pogorszeniu. Przełącznik może się w określonych sytuacjach blokować, a czas obsługi komórki (latency time) może ulec wydłużeniu.

Wraz z wprowadzaniem do przełączników nowych rozwiązań (czy modyfikowaniem starych) zachodzi potrzeba wprowadzania poprawek do oprogramowania zarządzającego nimi. Przykład to wersje 3.0 i 3.1 specyfikacji UNI (User-to-Network Interface), której niektóre przełączniki nie wspierają.

NOWE MOŻLIWOŚCI

Nowsze usługi proponowane przez wprowadzane ostatnio na rynek przełączniki ATM - takie jak SVC (Switched Vir-tual Circuits - przełączane połączenia wirtualne) - wymagają stosowania dużo bardziej wyrafinowanych rozwiązań niż w przypadku proponowanych przez starsze przełączniki usług w rodzaju PVC (Permanent Virtual Circuits - stałe połączenia wirtualne). Rok temu na palcach jednej ręki można było policzyć te przełączniki ATM, które świadczyły obie wspomniane usługi.

SKALOWALNOŚĆ UKŁADÓW PRZEŁĄCZANIA KOMÓREK

Jeszcze niedawno wydawało się, że przełącznik przetwarzający komórki z szybkością 2,5 Gb/s to szczyt marzeń. Jednak apetyt nowych aplikacji jest nieposkromiony. Nowe przełą-:zniki są budowane w oparciu o architekturę modularną, więc ich zagregowaną przepustowość można elastycznie

RODZAJE PRZEŁĄCZNIKÓW

Przełączniki ATM można podzielić na dwie grupy. W jednej można umieścić produkty przeznaczone do instalowania w sieciach telekomunikacyjnych, a w drugiej sprzęt obsługujący sieci LAN. Podstawowe układy instalowane w każdym przełączniku (niezależnie od tego, do której grupy go zaliczymy) są takie same i pracują w podobny sposób. Architektura przełączników zaliczanych do pierwszej grupy (nazwijmy je przełącznikami telekomunikacyjnymi) różni się jednak od architektury przełączników LAN. Te pierwsze to bardzo drogie przełączniki najwyższej klasy, świadczące całą gamę usług, pracujące bardzo wydajnie i mające niemal zawsze budowę modularną.

Jeśli chodzi o przełączniki obsługujące sieci LAN, to można je podzielić na: szkieletowe, do obsługi grup roboczych i brzegowe. Przełączniki szkieletowe komunikują się najczęściej z innymi przełącznikami zainstalowanymi w sieci LAN (a nie ze stacjami końcowymi). Zależnie od rodzaju sieci LAN i uruchamianych w niej aplikacji przełącznik taki może komutować bez przerwy coraz to nowe połączenia lub pracować statycznie (czyli transportować duże porcje komórek przez złożone na dłuższy okres łącze). Przełączniki takie powinny pracować bardzo elastycznie, to jest radzić sobie dobrze zarówno z małym, jak i dużym obciążeniem, być przygotowanymi na zmiany zachodzące w topologii sieci oraz transportować komórki przez logiczne połączenia, których może być bardzo dużo.

Przełączniki do obsługi grup roboczych sprzęgają w jeden organizm kilka lub kilkanaście stanowisk pracy. Mogą to być stacje wyposażone tylko w interfejs ATM lub (najczęściej) dysponujące także kartami sieciowymi wspierającymi tradycyjne technologie.

No i wreszcie trzeci rodzaj przełączników: przełączniki LAN-to-ATM, zwane brzegowymi klasy legacy (wspierające „dziedziczone", tradycyjne sieci). Sprzęt tego rodzaju pozwala sprzęgać stacje robocze instalowane w sieciach LAN (le-gacy) z siecią szkieletową ATM za pomocą jednego lub więcej łączy ATM. Przełącznikiem brzegowym nazywamy też przełącznik, który łączy sieć prywatną LAN (lub inne urządzenia eksploatowane przez przedsiębiorstwo) z siecią rozległą ATM.

Istnieje wiele konstrukcji i architektur przełączników brzegowych LAN-to-ATM. Wszystko zależy od wydajności i liczby oraz rodzaju wspieranych sieci LAN. Może to zabrzmi zaskakująco, ale wiele przełączników brzegowych nie potrafi nawet przełączać komórek. Są to często tradycyjne przełączniki, które przetwarzają pakiety i ramki w technologii store-and-forward (zapamiętaj i prześlij). Przykład: przełącznik ES 3810 firmy FORE. Przełączniki brzegowe są wypo-sażane w jeden lub więcej portów ATM (najczęściej standardu ATM OC-3 155 Mb/s), które służą do komunikowania się z przełącznikiem ATM klasy backbone (sieć szkieletowa).

JAKA PRZEPUSTOWOŚĆ?

Aby wybrać właściwy przełącznik (chodzi głównie o przepustowość), należy znać dobrze zarówno aktualne potrzeby, jak i możliwości rozbudowy sieci w przyszłości. Ponieważ ATM w porównaniu z innymi rozwiązaniami jest stosunkowo drogą technologią, to należy tak projektować sieć, aby mogła zaspokajać potrzeby użytkowników przez najbliższe lata. W odniesieniu do tradycyjnych sieci (w których mamy do czynienia z pakietami) zwykło się przyjmować regułę, że wymagania względem przepustowości podwajają się co pięć lat. W przypadku sieci ATM reguła ta nie zdaje egzaminu.

W odróżnieniu od takich technologii, jak Ethernet czy Token Ring (gdzie mamy do czynienia ze współdzielonym dostępem do medium), ATM prawie zawsze pracuje w trybie pełnego dupleksu - transmisja danych odbywa się jednocześnie w obie strony. W podobny sposób pracuje np. łącze lOOBase-T „full-duplex".

Łącze ATM 155 Mb/s musi więc dysponować produktem wyposażonym w układ przełączania pracujący z szybkością 310 Mb/s, który powinien obsłużyć zarówno komórki ekspediowane w sieć, jak i te odbierane. Dlatego np. osiem łączy ATM 155 Mb/s musi być obsługiwanych przez przełącznik wyposażony w centralną magistralę danych (i układ przełączania) zdolną transmitować komórki z szybkością ok. 2,5 Gb/s. Zwykło się przyjmować, że 2,5 Gb/s jest minimalną przepustowością, jaką powinien dysponować przełącznik instalowany w sieci szkieletowej. Przełącznik pracujący w sieci szkieletowej jest bardzo intensywnie eksploatowany, ponieważ najczęściej wymienia komórki z innymi przełącznikami (a nie z pojedynczymi stanowiskami pracy, jak przełączniki dla grup roboczych).

Jeśli w przyszłości sieć będzie rozbudowywana, to powinno się zaopatrzyć w taki przełącznik, którego przepustowość można zwiększyć do poziomu np. 10 Gb/s. I tu ważna uwaga - należy sprawdzać, o ile po zwiększeniu zagregowanej przepustowości ulega wydłużeniu parametr latency time (czyli czas potrzebny do przełączenia komórki z jednego portu na drugi). Czas ten nie powinien się wydłużyć więcej niż o 5 proc. i przekroczyć bariery 75 milisekund.

WYPOSAŻENIE I MOŻLIWOŚCI

Większość przełączników ATM oferuje podobne usługi. Wszystkie wspierają np. opcję PVC (Permanent Virtual Circuits) i mogą pracować w trybie SVC (Switched Virtual Circuits).

Dobrze jest znać taki parametr przełącznika, jak szybkość składania łączy SVC (możliwość złożenia x połączeń SVC w ciągu jednej sekundy lub minuty). Technologia SVC wypiera starszą technologię PVC. Cała komunikacja w trybie ATM LAN Emulation 1.0 (LANE) jest obsługiwana przy użyciu technologii SVC. LANE 1.0 jest standardem definiującym sposób przesyłania przez sieć szkieletową ATM pakietów generowanych przez sieci LAN oparte na tradycyjnych technologiach (tzw. sieci dziedziczone). Większość proponowanych obecnie produktów wspiera ten standard, chociaż wydajność przełączników oferowanych przez poszczególnych producentów różni się znacznie.

Jeśli przyjrzymy się uważniej każdemu z przełączników, to stwierdzimy, że producenci stosują bardzo różne (i najczęściej niestandardowe) rozwiązania, jeśli chodzi np. o sposób buforowania danych czy mechanizmy sterujące ruchem komórek i pakietów. Mechanizmy te pozwalają porównywać szerokość pasma przenoszenia danych zarezerwowanego dla kanału czy ścieżki z aktualnie wykorzystywaną przepustowością. Jeśli przełącznik na skutek przeciążenia nie może nadążyć z obsługą pewnej części komórek (ponieważ zarezerwowana dla danej ścieżki przepustowość jest zbyt mała), to podejmuje decyzję, że komórki przesyłane przez tę ścieżkę nie będą dalej przetwarzane.

Innym mechanizmem usprawniającym pracę przełącznika jest system buforów. Każdy bez wyjątku przełącznik dysponuje mniejszym lub większym buforem na magazynowanie komórek. Generalna zasada brzmi - im pojemniejszy bufor, tym lepiej. Nie należy jednak i z tym przesadzać, koniecznie kupując przełącznik dysponujący bardzo pojemnym buforem. Jeśli bufory na dane nie są poprawnie skonfigurowane, to czas zwłoki w obsłudze komórki może ulegać wydłużeniu.

Mówiąc o buforach należy wspomnieć o kolejnych usługach oferowanych przez przełączniki - systemach zarządzających przeciążeniem przełącznika i sterujących strumieniem czy raczej strumieniami danych przepływającymi przez urządzenie. Stosuje się co najmniej kilka technik, z których dużą popularnością cieszy się metoda dual leaky bucket. Są to bardzo wyrafinowane techniki. Dobrze zaprojektowany przełącznik powinien w każdym razie dysponować rozwiązaniami (czy też mieć taką architekturę) zapobiegającymi powstawaniu zjawiska przeciążenia przełącznika komórkami, co może prowadzić do ich utraty.

KOMPATYBILNOŚĆ

Każde przedsiębiorstwo decydujące się na zbudowanie sieci szkieletowej opartej na konkretnym modelu przełączników ATM chciałoby, aby mogły one w każdej chwili podjąć współpracę z przełącznikami produkowanymi przez innych producentów. Prawda jest taka, że dzisiaj nie można jeszcze na to liczyć. Budowana sieć szkieletowa powinna się składać z przełączników oferowanych przez jednego dostawcę. Producenci starają się sprostać współoperatywności, jednak do doskonałości jeszcze daleko.

Sytuację można opisać w ten sposób - obecnie blisko połowa specyfikacji i interfejsów proponowanych przez ATM Forum ma na tyle silne uznanie, iż można z dużą dozą

prawdopodobieństwa liczyć także, że kupiony przełącznik będzie je wspierać (a więc będzie mógł świadczyć określone usługi współpracując z przełącznikami produkowanymi

przez konkurencję). Z pozostałą częścią standardów opracowanych przez ATM Forum jest już dużo gorzej. Jedyna pociecha w tym, że standardy te opisują pracę oprogramowania, a nie dotyczą konkretnych rozwiązań sprzętowych. A oprogramowanie w odróżnieniu od sprzętu można stosunko

wo łatwo zmodyfikować.

W każdym razie przełącznik powinien pracować zgodnie z kilkoma akceptowanymi przez przemysł standardami. Dotyczy to szczególnie tych specyfikacji, które są ważne dla końcowych użytkowników pracujących w sieci, takich jak UNI 3.0 czy nawet implementacji klienckich wspierających standard LANE 1.0 (sterowniki interfejsów ATM i oprogramowanie zarządzające przełącznikami brzegowymi).

Wiele przełączników pracuje zgodnie ze starszymi standardami, nie wspierając najnowszych rozwiązań. Przykład -przełącznik może opierać się na starszym, pracującym statycznie protokole sieciowym noszącym nazwę Interim Inter-switch Signalling Protocol, nie wspierając nowszego, pracującego już dynamicznie protokołu Private Network-to-Network Interface Protocol.

Dostępne obecnie przełączniki ATM dają gwarancję, że sieć będzie pracować szybciej niż przy użyciu innych technologii. Trzeba być jednak przygotowanym na to, że jestto bardzo rozbudowany (a więc nie najłatwiejszy w obsłudze) i drogi sprzęt. Musimy też liczyć się z tym, że zmiany zachodzą na tym rynku wyjątkowo szybko, co może przysparzać pewnych kłopotów.

SKOMPLIKOWANA BUDOWA I DUŻA WYDAJNOŚĆ

Przełączniki szkieletowe ATM firm FORE i Xylan (które należy zaliczyć do czołowych producentów sprzętu ATM)' rzeczywiście pracują bardzo wydajnie. Potencjalnych użytkowników może zniechęcić fakt, że są to bardzo skomplikowane i złożone urządzenia. Jednak sieci ATM nie uda się zbudować w przeciągu jednego czy kilku dni. To kwestia wielu miesięcy czy nawet lat pracy. Sieciom tym daleko jeszcze do tego, aby przypisać im etykietę „plug-and-play".

FORE ma w ofercie przełącznik ASX-1000, pracujący bardzo wydajnie (zob. tab. 1). Firma produkuje też karty sieciowe ATM i przełączniki standardu 10/100Base-T, mogące współpracować z przełącznikami szkieletowymi ATM. Nieco słabszą stroną produktów ATM oferowanych przez firmę FORE jest zarządzanie. Pakiety zarządzające węzłami sieci tego standardu nie pracują przejrzyście i FORE ma tu jeszcze dużo do zrobienia.

Xylan proponuje całą rodzinę przełączników linii Omni-Switch. Większość swoich produktów firma wyposaża w opcje pozwalające dołączać do nich sieć ATM. Sieć Xylan złożona z urządzeń opartych na dwóch technologiach (ATM i 10/100Base-T) pracuje bardzo wydajnie, chociaż konfiguro-wanie i zarządzanie nią nie należy do najłatwiejszych zadań.

Przełącznik ASX-1000 dysponuje zagregowaną przepustowością 2,5 Gb/s, którą w razie potrzeby można zwiększyć do poziomu 10 Gb/s. Z kolei przełącznik OmniSwitch może obsłużyć jednocześnie osiem portów pracujących z szybkością 1,6 Gb/s, co daje zagregowaną przepustowość 13 Gb/s. W obu przełącznikach można zainstalować maks. 64 porty ATM 155 Mb/s.

Aby można było połączyć ze sobą sieci ATM i 10/100Base-T, obaj producenci oferują specjalnie skonfigurowany przełącznik brzegowy (budowa modularna), wyposażony W kilka portów lO/lOOBase-T i jeden lub więcej portów typu „uplink" standardu ATM. W każdym rozwiązaniu komputery wyposażone w karty sieciowe Ethernet lub Fast Ethernet komunikują się z siecią ATM stosując system emulacji "LAN Emulation 1.0 (LANE). Przełącznik 10/100Base-T dysponuje oprogramowaniem LEC (LAN Emulation Client -klienci emulacji LAN), składając wirtualne kanały SVC, przez które stacje Ethernet/FastEthernet komunikują się z urządzeniami ATM.

Przypatrując się rozwiązaniom stosowanym przez obu producentów można dojść do wniosku, że opierają się one na tych samych założeniach. Nic dziwnego, że przełączniki uzyskały w poszczególnych kategoriach oceny podobne noty . Diabeł tkwi w szczegółach, więc poszczegól ne elementy przełączników sprawiały nieraz spore problemy.

I tak np. w przełączniku ASX-1000 trudno było skonfigurować moduł instalowany w przełączniku brzegowym ES-3810 (obsługujący sieć lO/lOOBase-T), a w przełączniku 0mni-9x OmniSwitch sporo czasu stracono na uruchomienie modułu przełączającego komórki. I nie chodzi tu wcale o to, że

wspomniane elementy pracowały źle. Ostatecznie awarie zdarzają się od czasu do czasu. Problem polegał na tym, że żadne z narzędzi używanych do zarządzania siecią nie było

w stanie określić, dlaczego pakiety (czy też może komórki) przesyłane na linii sieć LAN - sieć ATM ginęły lub też łącze zaczynało pracować jak żółw. Żadna ze stacji zarządzania

czy też konsoli zarządzających siecią nie pozwoliły odpowiedzieć na pytanie: dlaczego łącze pracuje źle. Problem udało się rozwiązać metodą prób i błędów. W małych sieciach'(jak

ta zbudowana przez zespół testujący) jest to do przyjęcia, ale w rzeczywistych warunkach może być dużo gorzej.

FORE, CZYLI NA PRZEDZIE

Ta firma ma chyba największe doświadczenie w konstruowaniu przełączników ATM. Pierwsze wrażenie nie jest jednak najlepsze - interfejs pracuje mało intuicyjnie i to tylko w trybie „command line" (wpisywanie poleceń z klawiatury). FORE ponoć pracuje usilnie nad usprawnieniem pracy interfejsu zarządzającego przełącznikiem ASX-1000. Już obecnie wiele parametrów jest ustawianych domyślnie, co pozwala stosunkowo szybko skonfigurować emulację sieci LAN (E-LAN). Operacja ta przypomina nieco budowanie wirtualnych sieci LAN. Tak czy inaczej administrator musi znać podstawy pracy sieci ATM, jeśli chce sprawnie zarządzać takim organizmem.

Testujący bardzo szybko przekonali się, że sieć składająca się z mieszanki różnych technologii nie pracuje tak wydajnie jak sieć oparta wyłącznie na technologii ATM (gdy obie stacje są wyposażone w kartę sieciową ATM). Dzieje się tak głównie dlatego, ponieważ sprzęgając ze sobą obie strony (ELAN ATM - sieć lO/lOOBase-T), długość pakietu po stronie sieci Ethernet nie może być większa niż 1500 bajtów. Dopiero przy przesyłaniu danych tylko przez sieć ATM długość pakietu można zwiększyć do 18 000 bajtów, co przekłada się na dużą przepustowość takiego łącza. W architekturze zaproponowanej przez FORE domyślna długość pakietu ELAN/ATM wynosi 9 kB. Po uruchomieniu testu porównawczego (przesyłanie danych między serwerem Windows NT Server i stacją roboczą NT Workstation, obie stacje pracują w sieci ATM) okazało się, że szybkość transmisji danych wzrasta o ok. 10%, jeśli pakiet ma długość 9 kB, a nie 1,5 kB.

FORE oferuje całą gamę interfejsów ATM - od ATM/T1 do ATM/OC-12 (622 Mb/s). Co ważne, FORE produkuje też karty sieciowe ATM, które zainstalowano w stacjach systemu NT wyposażonych w procesor Pentium 200-MHz.

W rozwiązaniu firmy FORE rolę urządzenia brzegowego pełnił przełącznik ES-3810. Może on być wyposażony w 24 porty lO/lOOBase-T (lub 72 porty, jeśli są to tylko sieci lOBase-T). W przełączniku ES-3810 modułów nie można wymieniać „na gorąco", tak jak ma to miejsce w przypadku przełącznika ASX-10000. Trzeba przyznać, że przełącznik ES-3810 dysponuje dużo lepszym i łatwiejszym w obsłudze interfejsem do konfigurowania sprzętu niż ASX-1000. Nie jest to jednak interfejs graficzny. Aplikacja zarządzająca przełącznikiem FORE nosi nazwę ForeView 4.2.5. i można ją uruchamiać pod większością systemów operacyjnych Unix i Windows. Interfejs użytkownika tego pakietu nie pracuje najlepiej i pozostawia wiele do życzenia.

XYLAN: DOWOLNA KOMBINACJA

Xylan szczyci się tym, że może połączyć ze sobą - używając jednego?/ przełącznika szkieletowego - dowolny rodzaj sieci opartych na różnych technologiach. Jedną z technologii może być też ATM. Przełącznik OmniSwitch pozwala sprzęgać ze sobą np. dwie różne sieci LAN (z których jedna jest siecią Ethernet, a druga siecią FDDI) ze stacją ATM. Jednak przepustowość takiego łącza natychmiast spada.

Wynika to z samej natury technologii ELAN/ATM. Sprzęt firmy Xylan, tak zresztą jak i FORE, opiera się na standardzie LANE 1.0. Sieci LAN standardu Ethernet i Token Ring narzucają pewne rozwiązania. I tak obie strony (ATM i LAN) muszą brać pod uwagę szereg warunków (takich jak kolejność transmitowania bitów - inna dla sieci Ethernet i inna dla Token Ring), format pakietów czy ich długość (1500 bajtów dla sieci Ethernet i Fast Ethernet i 4 kB dla sieci Token Ring). Stacja (serwer lub stacja robocza) podłączona do sieci ATM musi dysponować sterownikiem ATM ELANE, pracującym zgodnie z regułami narzuconymi przez technologię Ethernet lub Token Ring). Inne stacje komunikujące się z nią rządzą się tymi samymi regułami. Jeśli jedna ze stacji dołączonej do sieci ATM korzysta z innych założeń, to generowane przez nią pakiety muszą być poddawane operacji konwersji czy segmentowania na mniejsze porcje (np. w przypadku przesyłania dużych pakietów sieci Token Ring przez „ethernetowo emulowaną" ATM LAN.

Przełącznik OmniSwitch jest na to przygotowany i może sprzęgać ze sobą sieci LAN różnych standardów przy użyciu technologii ELAN. Oczywiście odbija się to na wydajności całego systemu. Xylan wie o tym dobrze i dlatego w takich sytuacjach (dwie różne technologie LAN, np. Ethernet i Token Ring) rekomenduje konfigurację, w której stacja ATM dysponuje dwiema kartami sieciowymi ATM - jedna jest logicznie podłączona do Ethernet ELAN, a druga do Token Ring ELAN.

FORE i Xylan implementują technologię ATM ELAN w odmienny sposób. FORE wbudował większość usług bezpośrednio w przełącznik i w nim usytuował serwery niezbędne do realizowania zadania ATM LANE. Chodzi tu o serwery LECS (LAN Emulation Configuration Ser-ver) i Broadcast and Unknown Sewer. Dzięki takiemu rozwiązaniu przełącznik bierze na siebie wiele zadań. Technologia ATM LANE jest

bardzo wymagająca, jeśli chodzi o szybkość przetwarzania danych. Trzeba przecież zawiadywać pakietami rozgłoszenio-wymi, pakietami „multicast" czy wreszcie pakietami typu „u-nknown address". Jeśli zbudowane środowisko ELAN wymaga przetwarzania kilku tysięcy takich pakietów na sekundę, to przełącznik może sobie z tym nie poradzić. Niektóre z zadań muszą być wtedy realizowane przez zewnętrzne serwery. Dlatego FORE oferuje specjalizowane oprogramowanie (serwery), które można uruchamiać na komputerach platformy Unix.

W rozwiązaniu proponowanym przez firmę Xylan funkcje obsługujące środowisko ATM LANE są realizowane przez różne elementy (praca rozproszona). Niektóre zadania wykonuje sam moduł przełączający zainstalowany w przełączniku ATM, a inne są realizowane przez zewnętrzny, wolno stojący system OmniMSS, co zwiększa koszty rozwiązania. Ponieważ OmniMSS jest dziełem firmy IBM, to towarzyszący mu interfejs pracuje zupełnie inaczej niż ten obsługujący sam przełącznik OmniSwitch. Oba interfejsy łączy tylko jedno: pracują mało intuicyjnie i są bardzo trudne do opanowania.

Całością rozwiązania proponowanego przez Xylan zarządza aplikacja OmniVision SWITCHmanager 3.1.0.3., składająca się z wielu narzędzi. Jedne pracują bardziej, a drugie mniej intuicyjnie. Oprogramowanie to opiera się na koncepcji składowania zasobów sieci w ramach grup. Sam producent definiuje taką grupę jako spanning tree broadcast domain (czyli domena rozgłoszeniowa wydzielonej części sieci). Domena taka rządzi się jednak innymi prawami niż sieć wirtualna; jedna grupa może się składać z 96 sieci VLAN.

Bardzo ciekawie prezentuje się narzędzie Network Monitor, które pracuje podobnie jak pakiet Monitor for Windows NT oferowany przez Microsoft. Za pomocą tego narzędzia można monitorować pracę każdego z portów (i to niezależnie od topologii przełączania czy zastosowanej technologii LAN) i sterować pracą tych portów (ustawiając np. określone wartości progowe czy inne parametry).

Chociaż pakiet zarządzania proponowany przez firmę FORE jest bardziej zwarty, to pewne opcje wbudowane w OmniVision też mogą się podobać.

A CO Z WYDAJNOŚCIĄ

Oba przełączniki pracują bardzo wydajnie (patrz tab. 1). Po stronie ATM dane były przesyłane między dwiema stacjami (Windows NT Server i Workstation NT - procesor Pentium 200 MHz; obie stacje wyposażone w karty ATM) z szybkością 144 Mb/s. Dane przesyłano przy użyciu protokołu bezpołączeniowego UDP/1P, po uruchomieniu narzędzia testującego T/TCP.

Program T/TCP transmituje dane bezpośrednio z pamięci jednego systemu do pamięci drugiego; kanał I/O i dyski, które to elementy biorą zawsze udział przy wymianie danych w środowisku architektury klient/serwer, obniżą zapewne wyliczoną przepustowość łącza. Ponieważ komputery platformy NT mogą przesyłać dane między stacjami zainstalowanymi w sieciach ATM 155 Mb/s czy lOOBase-T tak szybko, że systemy I/O i dyski nie nadążają za nimi, to pomiar wydajności łącza przy uwzględnieniu tych elementów byłby w gruncie rzeczy pomiarem szybkości pracy dysków i kanałów I/O, a nie samego łącza.

Serwery ATM przesyłały między sobą dane z szybkością 144 Mb/s, korzystając z łącza światłowodowego. Po uwzględnieniu (czyli odjęciu) bitów kontrolnych używanych przez protokoły komunikacyjne UDP i IP (ponad 30 Mb/s) wyliczono, że właściwe dane były transmitowane z szybkością 108 Mb/s. Efektywna przepustowość łącza po zastosowaniu protokołu TCP/IP spadła o więcej niż jedną trzecią (w porównaniu z protokołem UDP/IP). Powód jest prosty - protokół TCP/IP w porównaniu z protokołem UDP/IP zajmuje większą część pasma na kontrolowanie przebiegu transmisji danych.

Maksymalna szybkość transmisji danych przy połączeniu tych stacji łączem lOOBase-T (i użyciu protokołu UDP/IP) wyniosła 90 Mb/s (po odjęciu bitów sterujących efektywna przepustowość spadła do 82 Mb/s). Po zastosowaniu protokołu TCP/IP efektywne przepustowości oferowane przez łącza ATM i lOOBase-T wynosiły odpowiednio 69 Mb/s i 66 Mb/s.

Przełączniki szkieletowe lOOBase-T często blokują się po obciążeniu ich zbyt dużą liczbą pakietów. Nie dotyczy to przełącznika ATM produkowanego przez firmę FORE. Po obciążeniu tego przełącznika dużą liczbą danych okazało się, że szybkość pracy łącza ATM sprzęgającego dwie stacje NT nie zmniejszyła się ani trochę. W przypadku przełącznika Xylan przepustowość takiego łącza (ATM/ATM) nieznacznie, ale jednak zmalała (z 55,8 Mb/s na 53,8 Mb/s; przy całkowitym obciążeniu przełącznika ruchem 500 Mb/s i użyciu protokołu TCP/IP).

Testy wydajności symulowały też przesyłanie pakietów wideo w obu kierunkach jednocześnie między dwoma stacjami NT Server - jedna pracowała w sieci lOOBase-T -a druga w sieci ATM. Obrazy wideo były wymieniane w czasie rzeczywistym po umieszczeniu plików w dwóch strumieniach transmitowanych w każdym kierunku przez protokół TCP/IP z szybkością 3 Mb/s. Niezależnie od wielkości przyłożonego do przełącznika ATM obciążenia obrazy wideo były transmitowane z wystarczającą szybkością.

Jeśli chodzi o łącze zapasowe ATM, sprzęgające przełączniki szkieletowe z urządzeniami brzegowymi, to sprzęt firmy FORE potrzebował ok. 5 sekund na przełączenie ruchu komórek z jednego łącza na drugie, a przełącznikom Xylan zajęło to 12" sekund. Xylan wykonuje tę operację opierając się na protokole Sparuiing Tree Protocol. Podczas operacji przełączania łącz ATM kanał przesyłają-sy dane wideo przestał pracować. Połączenie to trzeba było ponownie przywracać. Sesje FTP ulegały też zerwaniu w momencie przełączania łącz. System nie przywracał tych sesji automatycznie i trzeba je było konfigurować od nowa.

PODSUMOWANIE

Każde z testowanych rozwiązań miało swoje wady i zalety Podstawowe pytanie nurtujące zespół podczas wykonywania testów brzmiało: czy stacje (klienci) pracujące w sieci lOOBase-T wymieniają dane szybciej z serwerem zainstalowanym po stronie ATM czy też z serwerem pracującym w tej samej sieci lOOBase-T (komunikując się z nim w trybie pełnego dupleksu). Odpowiedź brzmi: stacja lOOBase-T pracuje wydajniej komunikując się z serwerem zainstalowanym po stronie sieci ATM (wyposażonym w kartę sieciową ATM).

I tak stacje zainstalowane w sieci lOOBase-T wymieniały ze sobą dane z maksymalną szybkością 66 Mb/s (efektywna przepustowość; protokół TCP/IP), po zastosowaniu natomiast rozwiązania firmy FORE i przesyłaniu danych między stacją lOOBase-T i stacją pracującą w sieci ATM maksymalna przepustowość łącza wyniosła 77,6 Mb/s. Oczywiście w warunkach rzeczywistych szybkość pracy takiego łącza zależy od wielu innych czynników, żeby wymienić tylko: rodzaj użytego protokołu, konfigurację serwera (szybkość pracy procesora, dysków twardych i kanałów I/O czy wielkość pamięci RAM) i aktualne obciążenie sieci lO/lOOBase-T pakietami.

ATM to skomplikowana technologia, a mieszanie jej z tradycyjnymi sieciami opartymi na technice współdzielonego dostępu do medium jeszcze bardziej ją komplikuje. Aby przesłać jeden pakiet z serwera wyposażonego w kartę ATM (dołączonego bezpośrednio do przełącznika ATM) do stacji roboczej pracującej w sieci lOOBase-T, należy uruchomić całą procedurę, a pakiet musi pokonać wiele barier i być obrabiany przez szereg protokołów i serwerów: BUS, LEC, SVC, UBR, LECS czy LES, żeby wymienić tylko niektóre. Można się pogubić już w samych skrótach, a co dopiero mówić o dokładnym poznaniu vszystkich zawiłości tej technologii. Nie ma się co dziwić, że administratorzy nie pałają miłością do sieci ATM i standardów opisujących sposób emulowania sieci LAN.

Jedno jest pewne - jeśli ATM chce skutecznie konkurować z nowymi sieciami Gigabit Ethernet, to producenci muszą się postarać o to, aby przełączniki ATM były łatwe w obsłudze, a narzędzia używane do zarządzania takim środowiskiem sieciowym pracowały dużo przejrzyściej i efektywniej. Chociaż samo łącze pracuje bardzo szybko, to jak dotąd warunek ten nie jest spełniony.


TOP 200