БИБЛИЯ ХАКЕРА

Обзор моделей коммутаторов

Рынок коммутаторов сегодня очень обширен, поэтому в этом крат­ком обзоре остановимся только на некоторых популярных моделях ком­мутаторов различного класса. Обычно коммутаторы делят в первую оче­редь на классы в соответствии с их областями применения — настольные коммутаторы, коммутаторы рабочих групп, коммутаторы отделов и маги­стральные (корпоративные коммутаторы). У каждого класса коммутато­ров есть свои отличительные признаки.

Настольные коммутаторы

• Фиксированное количество портов;

• Все порты работают на одной скорости;

• Используются для организации одноранговых связей высокоскоростных рабочих станций;

• Режим коммутации — «на лету»;

• Чаще всего не содержат модуля SNMP-управления, а также не поддерживают алгоритм Spanning Tree.

Пример: 3Com LinkS witch 500.

Коммутаторы рабочих групп

• Имеют по крайней мере 1 высокоскоростной порт (FDDI, Fast Ethernet, ATM);

• Транслируют протоколы;

• Как правило, управляемы по SNMP, поддерживают алгоритм Spanning Tree;

• Режим коммутации — с буферизацией.

Примеры: семейство 3Com LinkSwitch (кроме модели 500), SMC Ti - gerSwitch XE, Bay Networks Ethernet Workgroup Switch.

Коммутаторы отделов и центров обработки данных

• Модульное исполнение;

• Поддержка нескольких протоколов;

• Встроенные средства обеспечения отказоустойчивости:

• избыточные источники питания;

• модули hot-swap.

• Пользовательские фильтры;

• Поддержка виртуальных сегментов;

Примеры: 3Com LANplex2500, SMC ES/1, BayNetworks LattisSwitch System 28115.

Коммутаторы магистралей зданий/кампусов

• Те же свойства, что и у коммутаторов отделов;

• Шасси с большим количеством слотов (10 — 14);

• Внутренняя пропускная способность 1 — 10 Гб/с;

• Поддержка 1-2 протоколов маршрутизации (локальные интерфейсы) для образования виртуальных сетей.

Примеры: 3Com LANplex 6000, Cabletron MMAC Plus, LANNET LET-36, Cisco Catalist 5000, Bay Networks System 5000.

Коммутаторы Catalyst компании Cisco Systems

Коммутатор Catalyst 5000 представляет собой старшую модель се­мейства Catalyst. Это модульная, многоуровневая платформа коммута­ции, которая обеспечивает высокий уровень производительности, предо­ставляя возможность как для создания выделенных соединений в сети Ethernet со скоростями 10 и 100 Мб/с, так и для организации взаимодей­ствия с сетями FDDI и ATM.

Шасси Catalyst 5000 имеет 5 разъемов. В один разъем устанавлива­ется модуль управления Supervisor Engine, который управляет доступом к коммутируемой матрице, имеющей возможность коммутации более 1 млн. пакетов в секунду. Модуль поддерживает функции локального и уда­ленного управления и имеет два порта Fast Ethernet, которые могут ис­пользоваться для соединения серверов сети или каскадирования уст­ройств Catalyst 5000. Остальные разъемы могут использоваться для установки следующих модулей:

• 24 порта 10Base-T;

• 12 портов 10Base-FL;

• 12 портов 100Base-TX;

• 12 портов 100Base-FX;

• 1 порт DAS CDDI/FDDI (не болееЗ-х модулей вшасси);

• 1 порт 155 Мб/с ATM (не более 3-х модулей вшасси).

Одно устройство Catalyst 5000 может поддерживать до 96 коммути­руемых портов Ethernet и до 50 коммутируемых портов Fast Ethernet.

Поддерживается формирование виртуальных сетей как в пределах одного устройства Catalyst 5000, так и для нескольких устройств на осно­ве группирования портов. Можно создать до 1000 виртуальных сетей для нескольких устройств Catalyst 5000, соединенных интерфейсами Fast Ethernet, CDDI/FDDI или ATM. Любой интерфейс Fast Ethernet может быть сконфигурирован как интерфейс InterSwitch Link (ISL) дня поддерж­ки нескольких виртуальных сетей. Интерфейс ISL — частное решение компании Cisco для передачи информации между коммутаторами о вир­туальных сетях.

Все виртуальные сети поддерживают IEEE

Spanning Tree для обеспечения отказоустойчивых соединений. При ис­пользовании интерфейса ATM для соединения коммутаторов поддержка виртуальных сетей осуществляется на основе спецификации LANE через виртуальные соединения. Интерфейс FDDI поддерживает виртуальные сети с помощью спецификации 802.10.

Отличительной особенностью коммутаторов Catalyst является вы­полнение коммутации на 3 уровне модели OSI, что позволяет объединять виртуальные сети внутри устройства (дня этого требуется дополнительное программное обеспечение).

Модуль управления коммутацией поддерживает три уровня очере­дей кадров с различными приоритетами, причем приоритеты назначают­ся для каждого порта отдельно. Это позволяет эффективно обслуживать мультимедийный трафик.

Большой буфер (по 192 Кбайта на порт) обеспечивает сохранение и передачу информации при пиковых нагрузках.

Система Catalyst 3000 представляет собой оригинальную реализа­цию стековой архитектуры для коммутаторов. Эта архитектура поддержи­вается устройствами двух типов:

♦ Коммутатор Catalyst 3000 с 16 портами 10Base-T, одним портом AUI и двумя слотами расширения. Модули расширения могут иметь либо 1 порт 100Base-TX, либо 3 порта 10Base-FL, либо 4 порта 10Base-T, либо 1 порт ATM. Порт мониторинга осуществляет зекрализацию любого порта данных на внешний порт.

♦ Catalyst Matrix — 8-ми портовая матрица коммутация, с помощью которой можно объединить в стек до 8 коммутаторов Catalyst 3000 для создания единого коммутирующего центра.

Коммутаторы Catalyst 3000 подключаются к Catalyst Matrix через специальные 280 Мб/с порты. Производительность шины Catalyst Matryx составляет 3.84 Гб/с.

Коммутатор работает под управлением IOS и использует два алго­ритма коммутации — cut-throw и store-and-forward.

Стек Catalyst 3000 поддерживает до 64 виртуальных сетей и позво­ляет фильтровать трафик по адресу источника и адресу назначения. Мак­симальное число МАС-аДресов — до 10К на устройство.

Поддерживается алгоритм Spanning Tree и

Коммутатор EliteSwitch ES/1 компании SMC

Корпорация SMC (сейчас ее подразделение коммутаторов является частью компании Cabletron) разработала коммутатор ES/1 как

Эффективный инструмент для создания внутренней магистрали сети средних размеров. Коммутатор ES/1 сочетает в себе функции высокопро­изводительного коммутатора технологий Ethernet/Token и ло­кального маршрутизатора, позволяющего создавать виртуальные сети IP и IPX на основе виртуальных коммутируемых рабочих групп. Таким об­разом, в одном устройстве объединены функции switching и internetwork­ing, необходимые для построения на базе внутренней скоростной шины структурированной локальной сети. Коммутатор поддерживает и гло­бальные связи с топологией «точка-точка» по линиям Т1/Е1, позволяя связывать несколько локальных сетей, построенных на его основе, друг с другом.

Коммутатор ES/1 работает по технологии коммутации с буфериза­цией, что позволяет ему транслировать протоколы канального уровня, осуществлять пользовательскую фильтрацию, сбор статистики и локаль­ную маршрутизацию.

Организация коммутатора ES/1

Модульный концентратор ES/1 компании SMC представляет собой устройство в виде корпуса-шасси с задней коммуникационной платой, на которой выполнена внутренняя шина с производительностью 800 Мб/с. Блок обработки пакетов (Packet Processing Engine) включает в себя два процессорных модуля, оснащенных высокопроизводительными RISC - процессорами AMD 29000. Один из процессоров предназначен для пере­дачи пакетов (то есть выполняет функции коммутации), а другой осуще­ствляет администрирование — фильтрацию на портах концентратора в соответствии с масками, введенными администратором, и управляет всей логикой работы концентратора. Оба процессора имеют доступ к общей памяти объемом 4 МБ.

Как уже отмечалось, модуль обработки пакетов коммутатора ES/1 построен на сдвоенной процессорной архитектуре, причем каждый из процессоров отвечает за свои функции. Однако в случае отказа одного из них второй процессор возьмет на себя все функции первого. При этом коммутатор в целом продолжит нормальную работу, может только не­сколько снизиться его производительность.

Адресная таблица концентратора позволяет сохранять до 8192 МАС-адресов.

Программное обеспечение, управляющее работой концентратора ES/1, дублируется в двух банках Flash-памяти. Во-первых, это позволяет производить upgrade новых версий программного обеспечения без пре­кращения выполнения концентратором своих основных функций по коммутации пакетов, а во-вторых, сбой при загрузке нового ПО из банка Flash-памяти не приведет к отказу концентратора, поскольку ПО из пер­вого банка памяти останется в рабочем состоянии, и концентратор авто­матически перезагрузит его.

В слоты концентратора вставляются сетевые коммуникационные модули, при этом реализована технология автоматической самоконфигу­рации plug-and-play. Каждый модуль оснащен собственным RISC-про­цессором, который преобразует приходящие пакеты в лротокольно-неза - висимый вид (это означает, что сохраняются только блок данных, адреса приемника и источника, а также информация о сетевом протоколе) и пе­редает их далее по внутренней шине в блок обработки пакетов,

Отказоустойчивость работы модулей обеспечивается наличием в каждом из них специального сенсора, посылающего предупреждение на консоль оператора при приближении температуры к критической отмет­ке. Это может произойти, например, по причине запыления воздушных фильтров. В случае, если температура продолжает повышаться и превы­шает второе пороговое значение, модуль автоматически отключается от питания для предотвращения выхода из строя элементной базы. При сни­жении температуры модуль автоматически продолжит работу.

Важной особенностью концентратора ES/1 является встроенная си­стема защиты от «штормов» широковещательных пакетов (broadcast storm). Программное обеспечение концентратора ES/1 позволяет устано­вить предельную частоту прихода таких пакетов на каждый порт концен­тратора, в случае превышения которой широковещательные пакеты перестают передаваться в другие сегменты сети, что сохраняет их работо­способность.

Фильтрация и виртуальные рабочие группы

С помощью механизма маскирования портов администратор может создавать виртуальные рабочие группы с целью защиты от несанкциони­рованного доступа и повышения производительности ЛВС путем пере­распределения информационных потоков. Фильтрацию можно включать на входящие и/или выходящие пакеты, по МАС-адресу или по всему сег­менту и так далее. Всего маска может содержать до 20-ти условий, объе­диненных булевыми операндами «AND» и «OR». Понятно, что каждый пакет, приходящий на порт коммутатора, должен быть дополнительно проверен на соответствие условиям фильтрации, что требует дополни­тельных вычислительных ресурсов и может привести к снижению произ­водительности. То, что в ES/1 один из двух процессоров выделен для проверки условий фильтрации, обеспечивает сохранение высокой произ­водительности коммутатора при введенных администратором масках.

Наряду с отказами оборудования, ошибки обслуживающего персо­нала могут нарушить корректную работу ЛВС. Поэтому особо отметим еще один интересный режим виртуальной фильтрации коммутатора ES/1. В этом режиме фильтрация физически не включается, однако ведется на­бор статистики пакетов, удовлетворяющих условиям фильтрации. Это да­ет возможность администратору ЛВС заранее прогнозировать свои дейст­вия перед физическим включением фильтров.

Коммуникационные модули концентратора ES/1

ES/1 поддерживает до пяти модулей. Можно выбрать любую ком­бинацию модулей для Ethernet, Token Ring и FDDI, а также для высоко­скоростных линий Т1/Е1 и ТЗ/ЕЗ. Все модули, включая источники пита­ния, могут заменяться без отключения от сети и выключения питания центрального устройства. Каждый модуль поддерживает набор конфигу­рируемых параметров для улучшения управляемости и собирает статис­тику.

• QEIOM (Quad Ethernet I/O Module)

К этому модулю можно подключить до четырех независимых сег­ментов Ethernet. Каждый сегмент может передавать и получать информа­цию с обычной для Ethernet производительностью 14880 пакетов в секун­ду. ES/1 обеспечивает связь между этими четырьмя сегментами по типу мостов и маршрутизаторов, а также и со всей остальной сетью. Эти моду­ли поставляются с различными типами разъемов: AUI, BNC, RJ-45 (витая пара) и ST (оптоволоконный кабель).

• QTIOM (Token Ring I/O Module)

Через модуль QTIOM подключается до четырех 4 или 16 Мб/с сетей Token Ring. Модуль поддерживает все основные протоколы сети Token Ring — IBM Source Routing, Transparent Bridging и Source Routing Transpa­rent — и обеспечивает «прозрачное» взаимодействие сетей Token Ring с сетями остальных типов, например Ethernet или FDDI. Модуль поставля­ется в вариантах для экранированной и неэкранированной витой пары.

• IFIOM (Intelligent Dual-Attached FDDI I/O Module)

Модуль IFIOM подключает волоконно-оптический сегмент сети FDDI к ES/1 и обеспечивает прозрачное взаимодействие между разными типами сетей. Он поддерживает все функции FDDI-станции с двойным подключением к кольцу (Dual Attached Station). Этот модуль также под­держивает внешний оптический переключатель (Optical Bypass Switch), что обеспечивает повышенную отказоустойчивость сети при аварийном отключении ES/1. Поставляется в различныхмодификациях: дляодномо - дового и многомодового волокна и в их комбинациях.

• CEIOM24 (24-Port Concentrator Ethernet I/O Module)

Этот модуль включает в себя 24-портовый концентратор Ethernet на витой паре. Он увеличивает производительность сети при стоимости, меньшей, чем стоимость аналогичного внешнего устройства. Его порты сгруппированы в единый независимый сегмент Ethernet и взаимодейству­ют с другими модулями через коммутатор/маршрутизатор ES/1.

• HIOM (High-Speed Serial Interface I/O Module)

HIOM позволяет осуществить подключение сетей к удаленным ЛВС по высокоскоростным линиям связи по протоколу HSSI со скоро­стью до 52 Мб/с. Поддерживается протокол РРР.

SNMP-управляемость

Модульный концентратор ES/1 может управляться с помощью лю­бой стандартной системы управления, базирующейся на SNMP-протоко- ле, в том числе: HP OpenView, IBM NetView/6000, Sun NetManager и др. Для графического представления передней панели концентратора к пере­численным консолям управления добавляются специальные программ­ные модули компании S МС семейства Elite View. Крометого, имеется вер­сия программного обеспечения мониторинга и управления, работающая под Windows: EliteView for Windows.

Типовые схемы использования концентратора ES/1

♦ Создание вырожденной магистрали (Collapsed Backbone)

Вырожденная магистраль внутри коммутатора применяется в круп­ных корпоративных сетях. Несколько крупных сегментов локальной сети подключаются к портам концентратора, шина которого в этом случае вы­полняет роль основной магистрали с пропускной способностью в сотни Мб/с. Такой подход позволяет увеличить пропускную способность сети в несколько раз по сравнению с традиционным использованием мостов на каждом сегменте сети. При этом существенно повышаются возможности централизованного управления всеми элементами корпоративной сети.

♦ Выделенный канал Ethernet (Dedicated Ethernet)

Эта схема подключения устройств к портам коммутируемых кон­центраторов применяется чаще всего для создания высокоскоростной ма­гистрали (с гарантированной пропускной способностью 10 Мб/с) между концентратором и сервером локальной сети (обычно файловым сервером или сервером баз данных). Модульные концентраторы позволяют органи­зовать при необходимости подключение сервера по высокоскоростному каналу FDDI или Fast Ethernet.

♦ Транслирующая коммутация

Коммутация в ES/1 основана на синхронной протокольно-незави­симой технологии (Synchronous Protocol Independent которая поддерживает основные технологии локальных сетей, позволяя осуще­ствлять трансляцию между кадрами различных форматов. Поэтому ком­мутатор ES/1 может использоваться для соединения сетей различных ти­пов — Ethernet, Token Ring, FDDI, причем трансляция происходит со скоростью коммутации и не создает перегрузок трафика при межсетевых передачах.

♦ Образование виртуальных групп

По умолчанию коммутатор работает в режиме моста, изучая тра­фик, проходящий через его порты и строя таблицу адресов сегментов. С помощью программного обеспечения EliteView администратор может в удобной графической форме определить состав виртуальных рабочих групп, куда будут входить либо локальные сегменты, если к порту ES/1 подключен концентратор или сегмент Ethernet на коаксиальном кабеле, либо отдельные рабочие станции, если они подключены к порту индиви­дуально выделенным каналом. Виртуальные рабочие группы могут вклю­чать различные порты как одного, так и нескольких коммутаторов ES/1.

• Виртуальные сети

Наряду с образованием виртуальных изолированных рабочих групп, защищающих данные и локализующих трафик, очень полезным свойством коммутатора является возможность объединения этих групп в интерсеть с помощью внутренней маршрутизации пакетов между вирту­альными сегментами, которые объявляются виртуальными сетями (IP или IPX). При этом передача пакетов между портами, принадлежащими одной сети, происходит быстро на основании коммутации пакетов, в то же время пакеты, предназначенные другой сети, маршрутизируются. Та­ким образом, обеспечивается взаимодействие между виртуальными рабо­чими группами, и в то же время выполняются все функции по защите се­тей друг от друга, обеспечиваемые маршрутизаторами.

Коммутаторы локальных сетей компании 3Com

Компания 3Com занимает прочные позиции на рынке коммутато­ров, выпуская широкий спектр этих устройств для всех областей приме­нения.

Сектор коммутаторов для настольных применений и рабочих групп представляют коммутаторы семейства Link Switch. Коммутаторы для се­тей отделов и магистральные коммутаторы представлены семейством LANplex. Для сетей ATM компания выпускает коммутаторы семейства CELLplex.

Технология коммутация неэффективна без опоры на специализи­рованные БИС — ASIC, которые оптимизированы для быстрого выпол­нения специальных операций. Компания 3Com строит свои коммутаторы на нескольких ASIC, разработанных для коммутации определенных про­токолов.

• ASICISE (Intelligent Switching Engine) предназначена для выполнения операций коммутации Ethernet и FDDI, а также поддержки функций маршрутизации и управления. Используется в коммутаторах LANplex 2500, LANplex 6000 и LinkSwitch 2200.

• ASIC TRSE (Token Ring Switching Engine) выполняет коммутацию сетей Token Ring. Используется в коммутаторах LinkSwitch 2000 TR и LANplex 6000.

• ASIC BRASICA выполняет коммутацию Ethernet/Fast Ethernet. Поддерживает технологию виртуальных сетей и спецификацию RMON. Используется в коммутаторах LinkSwitch 1000 и LinkSwitch 3000.

♦ ASIC ZipChip поддерживает коммутацию ATM, а также преобразование кадров Ethernet в ячейки ATM используется в коммутаторах CELLplex 7000 и LinkSwitch 2700.

Коммутатор LANplex 6012 представляет собой старшую модель коммутатора локальных сетей, предназначенную для работы на уровне магистрали корпоративной сети.

Структура коммутатора до сих пор выдает ориентацию его ранних версий на коммутацию FDDI/Ethernet. До появления модулей, выходя­щих на высокоскоростную протокольно-независимую шину HSI, комму­татор использовал шины FDDI для межмодульного обмена.

Основные характеристики коммутатора LANplex 6012:

♦ Устройство управления (отдельный модуль) поддерживает SNMP, RMON и FDDI SMT;

♦ Виртуальные сети создаются на основе:

♦ группирования портов;

♦ группирования МАС-адресов.

♦ Поддерживается IP и IPX маршрутизация (RIP):

♦ несколько подсетей на один порт;

♦ несколько портов на одну подсеть.

♦ IP - фрагментация;

♦ ASIC+RISC процессоры;

Ф Наличие функции Roving Analysis Port позволяет наблюдать за трафиком любого порта коммутатора;

♦ Поддержка алгоритма Spanning Tree;.

♦ Фильтрация широковещательного шторма.

Примеры ATM-коммутаторов для локальных сетей

Коммутаторы CELLplex компании 3Com ■

Коммутатор CELLplex 7000 представляет собой модульное устрой­ство на основе шасси, осуществляющее коммутацию до 16 портов ATM (4 модуля по 4 порта). Он предназначен дня образования высокоскоростной ATM-магистрали сети путем соединения с другими АТМ-коммутаторами или же для подключения высокоскоростных ATM-узлов к стянутой в точ­ку магистрали сети на основе центра данных, имеющего порт ATM.

Коммутационный центр обеспечивает обмен данными по схеме 16x16, используя неблокирующую технологию коммутации «налету» с об­щей пропускной способностью 2.56 Гб/с и поддерживая до 4096 виртуаль­ных каналов на порт.

Пассивная внутренняя шина коммутатора обеспечивает передачу данных со скоростью до 20.48 Гб/с, обеспечивая переход в будущем на ин­терфейсные модули с большим количеством портов или с более скорост­ными портами.

Полностью избыточное шасси со сдвоенным источником питания, продублированным коммутационным центром и модульное построение делают коммутатор CELLplex 7000 отказоустойчивым устройством, под­ходящим для построения магистрали сети и удовлетворяющим требова­ниям наиболее важных приложений.

Имеются два типа интерфейсных модулей:

• модуль с 4 портами ОС-Зс 155 Мб/с для многомодового оптоволоконного кабеля, предназначенный для локальных связей;

• модуль с 4 портами DS-3 45 Мб/с — для глобальных связей.

Коммутатор поддерживает основные спецификации технологии ATM: установление коммутируемых виртуальных каналов (SVC) по спе­цификациям UNI 3.0 и 3.1, поддержку постоянных виртуальных каналов (PVC) с помощью системы управления, Interim Interswitch Signaling Protocol (IISP), эмуляцию локальных сетей (LAN emulation), управление перегрузками (congestion management).

Управление коммутатором реализовано для стандартов: SNMP, ILMI, МІВ 2, ATM МІВ, SONET МІВ. Используется система управления Transcend.

Коммутатор CELLplex 7200 совмещает функции АТМ-коммутатора и Ethernet-коммутатора, одновременно позволяя ликвидировать узкие места на магистрали сети и в сетях отделов.

CELLplex 7200 обеспечивает полноскоростные Ethernet-каналы для разделяемых сегментов локальных сетей, серверов и отдельных рабочих станций, требующих повышенного быстродействия. Кроме этого, комму­татор может быть сконфигурирован с портами ATM для соединения с коммутаторами рабочих групп, ATM-серверами и рабочими станциями, а также для подключения к ATM-магистрали сети.

Коммутационный АТМ-центр (8x8) совмещен с процессором Ethernet/ATM коммутации на микросхеме ZipChip. ZipChip преобразует пакеты данных Ethernet в стандартные ячейки ATM, а затем коммутирует их со скоростью до 780000 ячеек в секунду.

В отличие от модели CELLplex 7000 модель CELLplex 7200 имеет не два, а четыре типа интерфейсных модулей:

♦ модуль с двумя портами ATM ОС-Зс;

♦ модуль с двумя портами DS-3;

♦ , модуль с 12 портами Ethernet и одним портом ATM ОС-Зс;

♦ модуль с 12 портами Ethernet и одним портом ATM DS-3.

Остальные характеристики коммутаторов CELLplex 7200 и CELL- plex 7000 практически совпадают.

Коммутаторы технологии ATM LattisCell и EtherCell компании Bay Networks

Семейство разработанных компанией Bay Networks для

Технологии ATM, состоит из коммутаторов LattisCell (только АТМ-ком - мутация), коммутатора EtherCell (коммутация программ­

Ного обеспечения ATM Connection Management System и программного обеспечения ATM Network Management Application.

Поставляется несколько моделей коммутаторов ATM, каждый из которых обеспечивает определенное сочетание физических уровней, сред передачи и возможностей резервирования источников питания.

EtherCell предназначен для устранения «узких мест» в рабочих группах локальных сетей, использующих традиционную разделя­емую среду передачи данных технологии Ethernet. С помощью этого ком­мутатора можно разгрузить линии связи с серверами и маршрутизатора­ми. Модель 10328 EtherCell имеет 12 портов 10Base-T и прямой доступ к сети ATM. Порты Ethernet могут предоставлять выделенную полосу про­пускания 10 Мб/с за счет их коммутации.

Программное обеспечение ATM Connection Management System (CMS) размещается на рабочей станции SunSPARCStation, выполняя функции координации и управления соединениями коммутатора. CMS автоматически изучает сетевую топологию и устанавливает виртуальные ATM-соединения между взаимодействующими станциями.

Программное обеспечение ATM Network Management Application, работая совместно с CMS, обеспечивает управление сетью ATM на цент­ральной станции

Модель ATM коммутатора LattisCell 10114А разработана для ис­пользования в сетях кампусов (расстояние между коммутаторами до 2 км) и представляет собой устройство, выполненное в виде автономного кор­пуса с фиксированным количеством портов, число которых равно 16. Для каждого порта обеспечивается пропускная способность в 155 Мб/с по многомодовому оптоволоконному кабелю. Функции физического уровня реализованы в соответствии со стандартами SONET/SDH 155 Мб/с, а также UNI 3.0

Архитектура FastMatrix обеспечивает общую внутреннюю скорость передачи данных 5 Гб/с, позволяющую производить коммутацию всех портов без блокировок. Поддерживаются функции широковещательной (broadcast) и многовещательной (multicast) передачи.

Запрос на установление соединения может быть выполнен для раз­личных уровней качества сервиса (Quality of Service, QoS):

• QoS 1 — используется для сервиса CBR (постоянная битовая скорость);

• QoS 2 — используется для сервиса VBR RT (переменная битовая скорость приложений реального времени);

• QoS 3/4 — используется для сервиса VBR, предназначенного для передачи данных локальных сетей по процедурам с установлением соединений и без установления соединений;

• QoS 0 — используется для сервиса UBR.

Управление устройством осуществляется также с помощью про­граммной системы CMS, для которой необходимы: 2 или выше, Sun OS 4.1.3 или выше для невыделенного Ethernet-соедине - ния или Solaris 2.4 для прямого ATM-соединения.

Другие модели коммутаторов LattisCell (10114R, 10114A-SM, 10114R-SM, 10114R-SM, 10114-DS3, 10114-ЕЗ, 10115А, 10115R) различа­ются наличием резервного источника питания, а также типом портов (об­щее количество портов в любой модели составляет 16). Кроме многомо - довых портов, коммутаторы могут иметь одномодовые оптоволоконные порты (для сетей кампусов с расстоянием до 25 км), атакже порты для ко­аксиального кабеля с интерфейсами DS-3 (45 Мб/с) и ЕЗ (34 Мб/с) для подключения к глобальным сетям через линии ТЗ/ЕЗ.

Модели коммутатора EtherCell (10328-F и 10328-SM) обеспечивают коммутацию Ethernet-Ethernet и Ethernet-ATM. Эти модели имеют 12 портов 10Base-T RJ-45 и один порт прямого доступа к ATM со скоростью 10 Мб/с. Порты 10Base-T могут использоваться для предоставления пол­ной скорости 10 Мб/с выделенной линии для высокоскоростных серве­ров или же для разделения ее между сегментом станций рабочей группы.

Модель EtherCell 10328-F поддерживает многомодовый оптоволо­конный кабель для связи с сетью ATM на расстоянии до 2 км.

Модель EtherCell 10328-SM поддерживает оптоволо­

Конный кабель для связи с сетью ATM на расстоянии до 20 км.

Коммутаторы поддерживают стандарт LAN emulation, определяю­щий взаимодействие локальных сетей с сетями ATM на уровне протоко­лов канального уровня. Кроме этого, поддерживаются спецификации UNI, MIB-II, EtherCell-MIB и стандартный формат МІВ компании Bay Networks.

Через ATM-порт коммутаторы EtherCell могут соединяться с пор­том SONET/SDH коммутатора LattisCell.

Коммутаторы EtherCell включают программу-агент HSA (Host Signaling Agent), которая является агентом-посредником для Ethernet-хо­стов.

EtherCell поддерживают образование виртуальных групп, распределенных по ATM-магистрали сети, образованной коммута­торами LattisCell.

Коммутатор LightStream 1010 компании Cisco

Коммутатор LightStream 1010 является ATM коммутатором для об­разования магистралей сетей отделов или кампусов.

Коммутатор обладает общей производительностью 5 Гб/с и выпол­нен на базе 5-слотового шасси.

В центральном слоте устанавливается модуль управления коммута­цией ATM Switch Processor (ASP), который имеет разделяемую память со скоростью доступа 5,Гб/с, полностью неблокирующую коммутационную матрицу, а также высокопроизводительный RISC-процессор MIPS R4600 100 MHz. Модуль ASP работает под управлением межсетевой операцион­ной системы IOS, как и маршрутизаторы и коммутаторы старших моде­лей компании Cisco. Программное обеспечение модуля ASP может заме­няться «на ходу», то есть без остановки коммутатора, что важно в условиях часто изменяющихся спецификаций ATM Forum.

Оставшиеся 4 слота используются для установки интерфейсных мо­дулей САМ, в каждый из которых можно установить до 2-х модулей адап­теров портов РАМ. Таким образом, коммутатор может иметь в макси­мальной конфигурации до 8 модулей РАМ из следующего набора:

• 1 порт ATM 622 Мб/с (ОС 12)(одномодовый);

• 1 порт ATM 622 Мб/с (ОС 12) (многомодовый);

• 4 порта ATM 155 Мб/с (ОСЗс) (одномодовый);

• 4 порта ATM 155 Мб/с (ОСЗс) (многмодовый);

Ф 4 порта ATM5 Мб/с (ОСЗс) (по неэкранированной витой паре UTP Cat 5);

• 2 портаDS3/T3 45 Мб/с;

• 2 порта ЕЗ 34 Мб/с.

Коммутатор LightStream 1010 одним из первых в отрасли поддержи­вает спецификацию маршрутизации PNNI Phase 1, необходимую для мар­шрутизации коммутируемых соединений (SVC) в неоднородных ATM-се - тях с учетом требуемого качества обслуживания.

Поддерживаются все определенные ATM Forum виды трафика, в том числе

Для соединений «пользователь — коммутатор» используется прото­кол UNI 3.0 (в ближайшее время ожидается также поддержка UNI 3.1).

Коммутатор LightStream 1010 может роль центрального

Коммутатора в сети кампуса.

Тестовые испытания коммутаторов

Поскольку коммутаторы постоянно расширяют свою сферу дея­тельности, то интерес, проявляемый к ним со стороны различных тесто­вых лабораторий не уменьшается. В основном тестируются различные ха­рактеристики производительности для типовых конфигураций

Проводимые тестовые испытания интересны в двух аспектах. Во - первых, интересны сами результаты испытаний, хотя их ни в коем случае нельзя. В случае, если один коммутатор превзошел другой по определенному показателю при определенных условиях на 10% или то это совершенно не значит, что в других условиях второй ком­мутатор не покажет себя лучше на 15%. В то же время существенное от­ставание от общей массы моделей какого-либо коммутатора должно на­сторожить его потенциальных покупателей.

Во-вторых, интересны создаваемые условия тестирования, так как они обычно выбираются на основании опыта эксплуатации коммутаторов и соответствуют наиболее тяжелым режимам их работы.

Ниже описываются условия и приводятся результаты тестирования коммутаторов, проведенные совместно тестовой лабораторией журнала Data Communication и European Network Labs. При получении первых ре­зультатов тестирования они обсуждались с представителями компаний - производителей, в результате чего в программное обеспечение некоторых моделей были внесены изменения, улучшившие их работу в специфичес­ких условиях проводимых испытаний.

Тестировались коммутаторы в конфигурации с распределенной ма­гистралью, когда большое количество портов Ethernet 10 Мб/с обменива­ется данными через магистраль Fast Ethernet или FDDI.

Нагрузка на сеть создавалась двумя генераторами трафика Advanced SMB100, которые посылали трафик на 20 портов Ethernet каж­дого из двух тестируемых образцов коммутатора. Трафик, посылаемый на каждый входной порт, направлялся через этот порт остальным 39 портам коммутаторов с равной степенью вероятности во всех тестах, кроме теста на вносимую задержку, где трафик просто пропускался в одном направ­лении через магистраль. Использовались кадры минимального размера по 64 байта каждый.

Генераторы трафика подсчитывали количество кадров, которые до­шли до порта назначения и на основании этих данных подсчитывались количественные оценки качества передачи трафика коммутаторами.

В первом тесте проверялась способность коммутатора передавать без потерь кратковременные пульсации трафика.

Условия эксперимента: подача на каждый порт пачки из 24 кадров, пауза в 1 секунду, подача на каждый порт пачки из 62 кадров, пауза в 1 се­кунду, и так далее при увеличении размера пачки до 744 кадров. Каждая пачка создавала 100% загрузку каждого из 40 портов Ethernet, участвовав­ших в тестировании.

Результаты тестирования

Коммутатор при первых испытаниях потерял достаточно

Большой процент кадров, после чего специалисты компании 3Com вне­сли коррективы в его программное обеспечение и повысили степень аг­рессивности портов коммутатора. В результате коммутатор перестал те­рять кадры.

Во втором тесте проверялась максимальная пропускная способ­ность коммутации в расчете на один порт при 100% кратковременной за­грузке порта.

Условия эксперимента: генерировалась пачка из 24 кадров для каж­дого порта и измерялась максимальная скорость доставки кадров в порт назначения.

Результаты тестирования

Наилучшие результаты показал коммутатор Catalist 5000, передавая почти 5000 кадров в секунду при максимальной теоретически возможной пропускной способности в 7440 кадров в секунду (учитывались только принимаемые потом кадры). Значительное снижение реальной пропуск­ной способности по сравнению с максимально возможной отражает труд­ности, которые испытывает коммутатор при полудуплексном режиме ра­боты, одновременно передавая и принимая кадры. Коммутатор LANplex несколько отстал от лидера, что специалисты, проводившие тестирова­ние, объясняют слишком высоким уровнем агрессивности, установлен­ном для предотвращения потерь кадров. Такой уровень слишком «тормо­зит» конечный узел, не давая ему развить более высокую скорость выдачи кадров в сеть.

В третьем тесте оценивалась задержка, вносимая коммутатором при передаче кадра через магистраль

Условия эксперимента: Постоянный однонаправленный поток ка­дров через магистраль. Измерялось время между поступлением первого бита кадра на входной Ethernet-порт первого коммутатора и появлением первого бита этого же кадра на выходном Ethernet-порту второго комму­татора.

Результаты тестирования

Коммутаторы, которые использовали в качестве магистрали кольцо FDDI, вносили большие задержки по сравнению с коммутаторами, свя­занными по магистрали Fast Ethernet. Это не удивительно, так как в по­следнем случае трансляция кадров не выполнялась.