Test przełączników - Ethernet 10 Gb/s

Przy uruchamianiu aplikacji pracujących w czasie rzeczywistym oprócz szybkości bardzo ważne jest, aby opóźnienia i fluktuacje opóźnień były jak najmniejsze. W wypadku przełączników Gigabit Ethernet opóźnienia są rzędu dziesiątków mikrosekund. Wydawałoby się, że w wypadku przełączników 10 Gb/s opóźnienia powinny być dziesięć razy mniejsze. Powinny, ale nie były.

Jak powinien pracować idealny przełącznik 10 Gb/s? Obsługa ramki o długości 64 bajtów powinna mu zająć 67 nanosekund, a ramki o długości 1518 bajtów nie więcej niż 1230 nanosekund.

A jak to wygląda w praktyce? Przy 10-procentowym obciążeniu portów (gdy na wydajność nie mają jeszcze wpływu takie czynniki, jak kolejkowanie pakietów) przeciętne opóźnienia wahały się od 4,3 mikrosekundy (przełącznik FastIron 400, ramki o długości 64 bajtów) do 46 mikrosekund (przełącznik Cajun P882, ramki o długości 1518 bajtów). Przypomnijmy - jedna milisekunda to jedna tysięczna sekundy; jedna mikrosekunda to jedna tysięczna milisekundy; a jedna nanosekunda to jedna tysięczna mikrosekundy.

Przełącznik 10 Gb/s nie powinien na przełączenie ramki zużywać od 30 do 50 mikrosekund (a tyle mniej więcej czasu potrzebuje E1200 na przełączenie ramki o długości 64 bajtów). Najlepsze wyniki (opóźnienia) uzyskały przełączniki Foundry i HP (rysunek 1). W wypadku przełącznika HP opóźnienie w obsłudze ramek o długości 1518 bajtów wynosi tylko 7,6 mikrosekundy.

W wypadku aplikacji wideo i VoIP fluktuacje opóźnień odgrywają dużą większą rolę niż sama wielkość opóźnień. Najlepszymi wynikami mogą się tutaj pochwalić przełączniki Foundry i HP, jak wspomniano, generujące także najmniejsze opóźnienia. Fluktuacje opóźnień nie są większe niż 100 nanosekund (rysunek 2).

Test przełączników - Ethernet 10 Gb/s

Rys. 1. Przepływność portów 10 Gb/s

Test przełączników - Ethernet 10 Gb/s

Rys. 2. Opóźnienia i fluktuacje opóźnień

Agregowanie ruchu 1 Gb/s przez połączenie 10 Gb/s

Podczas tego testu pakiety kierowane do 10 interfejsów 1 Gb/s (zainstalowanych w każdym przełączniku) trzeba było dostarczyć do 10 interfejsów 1 Gb/s (zainstalowanych w drugim przełączniku), przesyłając wszystkie pakiety przez połączenie 10 Gb/s, obsługujące komunikację między dwoma przełącznikami (agregowanie ruchu 1 Gb/s).

Najlepsze wyniki uzyskała para przełączników E1200 - w teście przesyłano przez połączenie 10 Gb/s ok. 30 milionów 64-bajtowych ramek w ciągu sekundy.

Kolejne dwa miejsca zajęły przełączniki firm Foundry i HP (nieco ponad 24 miliony ramek). Połączenie między przełącznikami Cajun pracowało z szybkością 5 Gb/s (15 milionów ramek).

Awaryjne przełączanie połączeń

W tym teście między dwoma przełącznikami skonfigurowano dwa połączenia 10 Gb/s, uruchamiając jednocześnie protokół Open Shortest Path First (pierwsze połączenie odgrywało rolę podstawowego, a drugie - zapasowego). Następnie uruchamiano test tak, aby pakiety kierowane do portu pierwszego przełącznika były kierowane do portu drugiego przełącznika (ruch pakietów obsługiwało w tym momencie podstawowe połączenie 10 Gb/s). Następnie rozłączano fizycznie podstawowe połączenie. Zmuszało to przełączniki do aktywowania połączenia zapasowego. Czas potrzebny do aktywowania połączenia zapasowego mierzono na podstawie liczby utraconych ramek.

Przełącznik Force10 potrzebował na skierowanie pakietów na zapasową ścieżkę 384 milisekund, a przełączniki Foundry i HP odpowiednio 237 i 313 milisekund.


TOP 200