Компании, подобные Rapid City Communications (недавно приобретена Bay), Extreme и Foundry, обеспечивают
коммутацию на скорости физического носителя и маршрутизацию на каждом порту. Однако некоторые производители - например, Pro-minet - пока не сумели встроить в свои изделия функции коммутации третьего уровня.
Несомненно, стоит ознакомиться и с тем, как поддерживаются основные функции коммутатора – виртуальные LAN, зеркальное отображение портов, многоадресная рассылка, а также ограничения на поддерживаемое пространство MAC-адресов. Кроме того, необходимо проверить, можно ли подключить коммутатор к магистрали АТМ, - на тот случай, если в будущем понадобится совместно использовать эти технологии.
А как насчет поддержки QoS и протокола RSVP (Resource Reservation Protocol) в коммутаторах для Gigabit Ethernet? По мнению аналитиков, об этом говорить пока рано. "RSVP позволяет только запрашивать полосу пропускания; никто не гарантирует, что сеть сможет выполнить этот запрос или хотя бы отреагировать на него", - утверждает Мак-Аскилл. К тому же, стандарты в данной области появятся нескоро. Internet Engineering Task Force пытается установить соответствие между запросами RSVP и QoS стандарта ATM, что позволит объединять сети с передачей ячеек и пакетов и предоставлять единые услуги. "Однако до этого еще далеко", - говорит он. Тот, кому требуется QoS прямо сейчас, должен обратить внимание на АТМ.
Работа над стандартом Gigabit Ethernet будет закончена только в 1998 г., поэтому покупателю остается либо надеяться на то, что оборудование разных производителей окажется совместимым, либо просто покупать все у одного производителя. В любом случае стоит спросить у производителя, можно ли будет модифицировать его продукты таким образом, чтобы они поддерживали окончательную версию стандарта.
Где и как применять Gigabit Ethernet
Стандарт Gigabit Ethernet (GE) появился в подходящее время. Поскольку коммутирующие устройства для сетей Ethernet с пропускной способностью 10 и 100 Мбит/с уже получили достаточно широкое распространение, стандарт Ethernet на 1 Гбит/с можно считать следующим, вполне своевременным шагом. Однако Gigabit Ethernet не является простым расширением хорошо знакомого стандарта Ethernet. Хотя GE-устройства должны легко встраиваться в существующие сети и быть простыми в использовании и управлении, они также должны выдерживать большие нагрузки, а следовательно, иметь повышенную надежность.
Ниже кратко описаны типы продуктов для Gigabit Ethernet, которые появятся на рынке к середине 1997 г., и те особенности, на которые пользователям следует обратить внимание при оценке таких продуктов.Для передачи данных с гигабитными скоростями будут выпущены продукты пяти типов: сетевой адаптер (network interface card - NIC) Gigabit Ethernet, соединяющие Ethernet-сегменты со скоростями 100 Мбит/с и 1 Гбит/с, полностью гигабитные коммутаторы и ретрансляторы, а также маршрутизаторы, способные на такое быстродействие.
При модернизации серверов и рабочих станций для перехода на гигабитные скорости от пользователей потребуется тщательный выбор сетевого адаптера. При скорости 1 Гбит/с ЦП не сможет поддерживать пропускную способность сети, если NIC не обладает интеллектуальными функциями взаимодействия с хост-машиной. Это относится также и к GE-интерфейсам маршрутизаторов и коммутаторов меньшей мощности.
Традиционно производительность рабочей станции зависит от архитектуры ее шины и памяти, а также от рабочей частоты ЦП. Компьютеры с 32-разрядной шиной PCI могут передавать пакетный трафик со скоростью 1 Гбит/с, тогда как 64-разрядная шина PCI обеспечивает вдвое большую пропускную способность (2 Гбит/с).
Таким образом, повышение скорости работы шины является основным фактором готовности к переходу на гигабитные скорости. Однако при такой скорости ЦП системы может легко израсходовать все 100% ресурсов на организацию передачи данных между приложениями и сетью, а на выполнение самих приложений или других задач операционной системы вычислительной мощности не останется. Стандарт Gigabit Ethernet требует использования адаптеров третьего поколения со встроенными RISC-процессорами, выполняющими интеллектуальные функции выгрузки, присущие конкретному хосту.
Поступающие данные направляются непосредственно из сети в области памяти сервера, которые сразу же становятся доступными для приложений. Это исключает многократные прерывания в процессе копирования пакетов.
Такие сетевые адаптеры могут вызывать единственное прерывание ЦП для многих пакетов данных. Тем самым радикально изменяется отношение числа пакетов к числу прерываний и решаются проблемы масштабируемости, присущие более старым конструкциям. Это позволяет повысить не только пропускную
способность, но и эффективность работы приложений за счет высвобождения ресурсов ЦП. Кроме того, для таких адаптеров отношение числа пакетов к числу прерываний может быть задано пользователем или установлено автоматически. Это позволяет реализовать «адаптивные» прерывания, частота которых может меняться в зависимости от загрузки сети. Интеллектуальные адаптеры Gigabit Ethernet будут оценивать загрузку сети, чтобы определить, какой метод и когда использовать.
Самые первые коммутирующие продукты распределятся по двум очевидным направлениям: некоторые из них будут просто предоставлять GE-порты, другие - обрабатывать интенсивный трафик внутренними средствами.
Другими словами, часть продуктов будет просто объединять несколько портов Fast Ethernet в единый интерфейс Gigabit Ethernet и, следовательно, потребует пропускной способности всего в несколько сотен Мбит/c. К ним, в основном, будут относиться модернизированные продукты Fast Ehternet, и их разумнее всего разворачивать на периферии гигабитного ядра. Другие коммутирующие продукты будут предназначены для поддержки гигабитной пропускной способности нескольких портов.
Роль коммутатора Gigabit Ethernet существенно отличается от роли подобных коммутаторов на 10 или 100 Мбит/с. Когда по магистрали локальной сети устремляются гигабитные потоки трафика, состоящего из смеси данных, графики, голоса и видео, магистральные коммутаторы должны обладать высоким уровнем функциональности. Управление трафиком, контроль перегрузок и обеспечение качества сервиса (quality-of-service - QoS), которые до недавнего времени были уделом АТМ, теперь становятся заботой Gigabit Ethernet.
В некоторых GE-коммутаторах полоса пропускания будет распеределяться по очень простому алгоритму, за счет чего резко снизится стоимость так называемых «толстых» каналов и появится возможность реорганизовать сети с небольшими затратами, чтобы удовлетворить большую часть требований со стороны трафика. В других устройствах будут реализованы возможности улучшения QoS и сокращения объема широковещательной передачи на основе предложенных стандартов Real-time Transfer Protocol и Resource Reservation Protocol .
Перед внедрением GE-коммутаторов потребуется провести их дополнительное тестирование, в результате которого должны быть получены гарантии, что они совместимы с имеющимся оборудованием третьего уровня и позволяют обеспечить простоту конфигурирования и управляемость сети. Выбор более простого подхода к обеспечению широкополосности может стать тактическим ходом. Однако со временем коммутаторы Gigabit
Ethernet должны объединить в себе технологии управления трафиком на основе стандартов и коммутацию транспортного уровня, чтобы получить возможность соответствовать требованиям, предъявляемым к большим сетям.
Разница между коммутаторами Gigabit Ethernet транспортного уровня с функциями QoS и АТМ-коммутаторами (а также между самими гигабитными коммутаторами) будет достаточно значительной. Пользователям придется выбирать, оснастить ли каждый узел сети возможностью интеллектуальной обработки трафика и процессором высокой производительности или спроектировать эту сеть так, чтобы решить большую часть проблем только за счет увеличения пропускной способности.
Поэтому для модернизации сети до уровня Gigabit Ethernet, несложной с точки зрения использования имеющихся систем Ethernet, требуется тщательный учет различных аспектов.
На январском совещании рабочей группы было решено запросить разрешение на начало нового проекта, нацеленного на передачу сигналов с гигабитными скоростями по неэкранированной витой паре (unshielded twisted pair - UTP). В качестве среды передачи данных предложено использовать кабель пятой категории на неэкранированной витой паре (ISO 11801), по которому можно передавать данные на расстояния до 100 м.
Неэкранированный кабель пятой категории, содержащий четыре пары проводов, является наиболее распространенным типом кабельной проводки -примерно в половине установленных локальных сетей применяется именно он. Предполагается, что для передачи данных со скоростью 1000 Мбит/с по кабелю, рассчитанному на работу при частотах не выше 100 МГц, будут использованы последние достижения полупроводниковой технологии и цифровой обработки сигнала; это необходимо для кодировки сигнала и балансировки линии.
Вы наверняка наслышаны о следующем поколении Ethernet, технологии Gigabit Ethernet, обещающей сверхвысокую производительность для корпоративных сетей. Возможно, вы также в курсе, что сети Gigabit Ethernet появятся очень скоро, и все будут использовать только их, что поможет решить большинство ваших основных проблем с сетями.
По всей видимости, многие производители хотят, чтобы картина была именно такой. Но на самом деле технология Gigabit Ethernet не появится в ближайшее время. Информация об уже существующих готовых продуктах воспринимается весьма скептически. Да и круг проблем, которые технологии предстоит решить, весьма ограничен, по крайней мере в этом десятилетии.
Некоторые производители в своих рекламных проспектах и пресс-релизах уверяют, что пользоваться этой технологией будет легче легкого, так как она представляет собой тот же Ethernet, хотя и значительно более мощный. Однако, работая в условиях напряженной загрузки сетей будущего, Gigabit Ethernet должен значительно превосходить по своим функциональным возможностям традиционный Ethernet. Простого количественного роста недостаточно. Gigabit Ethernet, например, придется работать с чувствительным к задержкам информационным потоком, да и вообще с такими типами трафика, которые сейчас трудно себе представить.