БИБЛИЯ ХАКЕРА

Тенденция вытеснения концентраторов и маршрутизаторов коммутаторами

Транспортная система локальных сетей масштаба здания или кам­пуса уже достаточно давно стала включать разнообразные типы активно­го коммуникационного оборудования — повторители, концентраторы, коммутаторы и маршрутизаторы, соединенные в сложные иерархические структуры.

Активное оборудование управляет циркулирующими в сети битами, кадрами и пакетами, стараясь организовать их передачу так, чтобы дан­ные терялись как можно реже, а попадали к адресатам как можно быст­рее, в соответствии с потребностями трафика работающих в сети прило­жений.

Описанный подход стал нормой при проектировании крупных се­тей и полностью вытеснил сети, построенные исключительно на основе пассивных сегментов кабеля, которыми совместно пользуются для пере­дачи информации компьютеры сети. Преимущества сетей с иерархичес­ки соединенным активным оборудованием не раз проверены на практи­ке и сейчас никем не оспариваются.

И, если не обращать внимание на типы используемого оборудова­ния, а рассматривать их просто как многопортовые черные ящики, то мо­жет сложиться впечатление, что никаких других изменений в теории и практике построения локальных сетей нет — предлагаются и реализуют­ся очень похожие схемы, отличающиеся только количеством узлов и уровней иерархии коммуникационного оборудования.

Однако, качественный анализ используемого оборудования гово­рит об обратном. Изменения есть, и они существенны. За последние год - два коммутаторы стали заметно теснить другие виды активного оборудо­вания с казалось бы прочно завоеванных позиций. Несколько лет назад в типичной сети здания нижний уровень иерархии всегда занимали повто­рители и концентраторы, верхний строился с использованием маршрути­заторов, а коммутаторам отводилось место где-то посередине, на уровне сети этажа. К тому же, коммутаторов обычно было немного — их ставили только в очень загруженные сегменты сети или же для подключения сверхпроизводительных серверов.

Коммутаторы стали вытеснять маршрутизаторы из центра сети на периферию, где они использовались для соединения локальной сети с глобальными.

Центральное место в сети здания занял модульный корпоративный коммутатор, который объединял на своей внутренней, как правило, очень производительной, магистрали все сети этажей и отделов. Коммутаторы

Потеснили маршрутизаторы потому, что их показатель «цена/производи­тельность», рассчитанный для одного порта, оказался гораздо ниже при приближающихся к маршрутизаторам функциональным возможностям по активному воздействию на передаваемый трафик. Сегодняшние кор­поративные коммутаторы умеют многое из того, что несколько лет назад казалось исключительной прерогативой маршрутизаторов: транслировать кадры разных технологий локальных сетей, например Ethernet в FDDI, осуществлять фильтрацию трафика по различным условиям, в том числе и задаваемым пользователем, изолировать трафик одного сегмента от дру­гого и т. п. Коммутаторы ввели также и новую технологию, которая до их появления не применялась — технологию виртуальных сегментов, позво­ляющих перемещать пользователей из одного сегмента в другой чисто программным путем, без физической перекоммутации разъемов. И при всем при этом стоимость за один порт при равной производительности у коммутаторов оказывается в несколько раз ниже, чем у маршрутизаторов.

После завоевания магистрального уровня корпоративной сети ком­мутаторы начали наступление на сети рабочих групп, где до этого в тече­ние последних пяти лет всегда использовались многопортовые рители (концентраторы) для витой пары, заменившие пассивные коаксиальные сегменты. Появились коммутаторы, специально предназ­наченные для этой цели — простые, часто неуправляемые устройства, способные только быстро передавать кадры с порта на порт по адресу на­значения, но не поддерживающие всей многофункциональности корпо­ративных коммутаторов. Стоимость таких коммутаторов в расчете на один порт быстро снижается и, хотя порт концентратора по-прежнему стоит меньше порта коммутатора рабочей группы, тенденция к сближе­нию их цен налицо.

Эти данные собраны по всем классам коммутаторов, от уровня ра­бочей группы до магистрального уровня, концентраторы не применя­ются, поэтому сопоставление концентраторов только с коммутаторами рабочих групп дало бы еще близкие в стоимостном отношении ре­

Зультаты, так как стоимость за порт Ethernet у отдельных коммутаторов доходит до $ 150, то есть всего в полтора раза превышает стоимость порта концентратора Ethernet.

В то же время производительность сети, построенной на коммута­торе, обычно в несколько раз превышает производительность аналогич­ной сети, построенной с использованием концентратора. Так как плата за повышение производительности не так уж велика и постоянно снижает­ся, то многие сетевые интеграторы все чаще соглашаются с ней для сни­жения задержек в своей сети.

С распространением работающих в реальном времени приложений ущерб от транспортных задержек становится все ощутимее, а нагрузка на транспортную систему возрастает, что еще больше стимулирует прибли­жение таких высокопроизводительных устройств, как коммутаторы, к пользовательским компьютерам.

Естественно, тенденция повышения роли коммутаторов в локаль­ных сетях не имеет абсолютного характера. И у маршрутизаторов, и у кон­центраторов по-прежнему имеются свои области применения, где их при­менение более рационально, чем коммутаторов. Маршрутизаторы остаются незаменимыми при подключении локальной сети к глобальной. Кроме того, маршрутизаторы хорошо дополняют коммутаторы при пост­роении виртуальных сетей из виртуальных сегментов, так как дают испы­танный способ объединения сегментов в сеть на основании их сетевых ад­ресов.

Концентраторы также имеют сегодня свою нишу. По-прежнему су­ществует большое количество случаев, когда трафик в рабочей группе не­велик и направлен к одному серверу. В таких случаях высокая производи­тельность коммутатора мало что дает конечному пользователю — при замене концентратора на коммутатор он ее практически не почувствует.

Тем не менее, в локальных сетях появляется все больше коммутато­ров, и эта ситуация вряд ли коренным образом изменится в ближайшем будущем. Некоторые новые технологии, такие как ATM, вообще исполь­зуют коммутацию как единственный способ передачи данных в сети, дру­гие, например, Gigabit Ethernet — рассматривают ее в качестве, хотя и не единственного, но основного способа связи устройств в сети.