Inoltre, ci sono diverse caratteristiche degli switch che hanno il maggiore impatto su queste caratteristiche prestazionali. Questi includono:
La velocità di filtraggio e l'avanzamento dei frame sono le due principali caratteristiche prestazionali dello switch. Queste caratteristiche sono indicatori integrali e non dipendono da come lo switch è implementato tecnicamente.
Velocità di filtraggio
La velocità di filtraggio di quasi tutti gli switch non è bloccante: lo switch ha il tempo di eliminare i frame alla velocità del loro arrivo.
Velocità di inoltro determina la velocità con cui lo switch esegue le seguenti fasi di elaborazione dei frame:
Sia la velocità di filtrazione che la velocità di avanzamento sono generalmente misurate in fotogrammi al secondo. Se le caratteristiche dello switch non specificano per quale protocollo e per quale frame size vengono forniti i valori di filtraggio e velocità di inoltro, allora per impostazione predefinita si considera che questi indicatori siano forniti per il protocollo Ethernet e frame della dimensione minima, ovvero frame lunghi 64 byte (senza preambolo) con un campo dati di 46 byte. L'uso dei frame di lunghezza minima come indicatore principale della velocità di elaborazione dello switch è spiegato dal fatto che tali frame creano sempre la modalità operativa più difficile per lo switch rispetto ai frame di un altro formato con uguale throughput di dati utente trasmessi. Pertanto, durante il test di uno switch, la modalità di lunghezza minima del frame viene utilizzata come test più difficile, che dovrebbe verificare la capacità dello switch di funzionare con la peggiore combinazione di parametri di traffico.
Cambia larghezza di banda (throughput)è misurato dalla quantità di dati utente (in megabit o gigabit al secondo) trasmessi per unità di tempo attraverso le sue porte. Poiché lo switch opera a livello di collegamento, per esso i dati dell'utente sono i dati che vengono trasportati nel campo dati dei frame dei protocolli del livello di collegamento: Ethernet, Fast Ethernet, ecc. Il valore massimo del throughput dello switch è sempre raggiunto su frame di lunghezza massima, poiché la quota dei costi generali per le informazioni di overhead del frame è molto inferiore rispetto ai frame di lunghezza minima e il tempo necessario allo switch per eseguire operazioni di elaborazione del frame per byte di informazioni dell'utente è significativamente inferiore. Pertanto, uno switch può bloccare per la lunghezza minima del frame, ma avere comunque ottime prestazioni di throughput.
Ritardo di trasmissione del frame (forward delay) viene misurato come il tempo trascorso dal momento in cui il primo byte del frame arriva alla porta di ingresso dello switch fino al momento in cui questo byte appare sulla sua porta di uscita. Il ritardo è la somma del tempo impiegato nel buffering dei byte del frame, nonché del tempo impiegato dall'interruttore per l'elaborazione del frame, vale a dire la visualizzazione cambiare tabella, prendere una decisione di inoltro e ottenere l'accesso all'ambiente della porta di uscita.
La quantità di ritardo introdotta dallo switch dipende dal metodo di commutazione utilizzato in esso. Se la commutazione viene eseguita senza buffering, i ritardi sono generalmente piccoli e vanno da 5 a 40 µs e con buffering a frame completo - da 50 a 200 µs (per frame della lunghezza minima).
Capacità massima cambiare tabella definisce il numero massimo di indirizzi MAC che lo switch può gestire contemporaneamente. IN tabella di commutazione per ciascuna porta, è possibile memorizzare sia indirizzi MAC appresi dinamicamente che indirizzi MAC statici creati dall'amministratore di rete.
Il valore del numero massimo di indirizzi MAC che possono essere memorizzati tabella di commutazione, dipende dall'applicazione dell'interruttore. Gli switch D-Link per gruppi di lavoro e piccoli uffici in genere supportano una tabella di indirizzi MAC da 1K a 8K. Gli switch per gruppi di lavoro di grandi dimensioni supportano tabelle di indirizzi MAC da 8K a 16K, mentre gli switch backbone di rete in genere supportano indirizzi da 16K a 64K o più.
Capacità insufficiente cambiare tabella può rallentare lo switch e intasare la rete con traffico in eccesso. Se la tabella di commutazione è piena e la porta incontra un nuovo indirizzo MAC di origine in un frame in entrata, lo switch non sarà in grado di tabellarlo. In questo caso, il frame di risposta a questo indirizzo MAC verrà inviato attraverso tutte le porte (ad eccezione della porta di origine), ad es. causerà inondazioni.
Per fornire l'archiviazione temporanea dei frame nei casi in cui non possono essere trasferiti immediatamente alla porta di uscita, gli switch, a seconda dell'architettura implementata, sono dotati di buffer sulle porte di ingresso, uscita o un buffer comune per tutte le porte. La dimensione del buffer influisce sia sul ritardo dei fotogrammi che sulla velocità di perdita dei pacchetti. Pertanto, maggiore è la quantità di memoria buffer, minore è la probabilità di perdere frame.
In genere, gli switch progettati per operare in parti critiche della rete hanno una memoria buffer di diverse decine o centinaia di kilobyte per porta. Il buffer comune a tutte le porte è in genere di diversi megabyte.
I principali parametri tecnici che possono essere utilizzati per valutare uno switch realizzato utilizzando qualsiasi architettura sono la velocità di filtraggio e la velocità di inoltro.
La velocità di filtraggio determina il numero di fotogrammi al secondo con cui lo switch ha il tempo di eseguire le seguenti operazioni:
La velocità di avanzamento, per analogia con il paragrafo precedente, determina il numero di fotogrammi al secondo che possono essere elaborati utilizzando il seguente algoritmo:
Per impostazione predefinita, si presume che questi indicatori siano misurati sul protocollo Ethernet per i frame della dimensione minima (lunghezza 64 byte). Poiché il tempo principale è occupato dall'analisi dell'intestazione, più brevi sono i frame trasmessi, più grave è il carico che creano sul processore e sul bus di commutazione.
Successivo per importanza parametri tecnici gli interruttori saranno:
Il throughput è misurato dalla quantità di dati trasferiti attraverso le porte per unità di tempo. Naturalmente, maggiore è la lunghezza del frame (più dati collegati a un'intestazione), maggiore dovrebbe essere il throughput. Quindi, con una tipica velocità di avanzamento "passaporto" di 14880 fotogrammi al secondo per tali dispositivi, il throughput sarà di 5,48 Mb / s su pacchetti di 64 byte e il limite di velocità dati sarà imposto dallo switch.
Allo stesso tempo, durante la trasmissione di frame della lunghezza massima (1500 byte), la velocità di avanzamento sarà di 812 frame al secondo e il throughput sarà di 9,74 Mb / s. Infatti, il limite di trasferimento dei dati sarà determinato dalla velocità del protocollo Ethernet.
Ritardo di trasmissione del frame indica il tempo trascorso dal momento in cui il frame è stato scritto nel buffer della porta di ingresso dello switch fino a quando non appare sulla sua porta di uscita. Possiamo dire che questo è il tempo di avanzamento di un singolo frame (buffering, ricerca della tabella, decisione di filtraggio o inoltro e accesso al supporto della porta di uscita).
La quantità di ritardo dipende molto da come vengono avanzati i fotogrammi. Se viene utilizzato il metodo di commutazione al volo, i ritardi sono piccoli e vanno da 10 µs a 40 µs, mentre con buffering completo - da 50 µs a 200 µs (a seconda della lunghezza del frame).
Se lo switch (o anche una delle sue porte) è pesantemente caricato, si scopre che anche con la commutazione al volo, la maggior parte dei frame in entrata è costretta a essere bufferizzata. Pertanto, i modelli più complessi e costosi hanno la possibilità di modificare automaticamente il meccanismo dello switch (adattamento) a seconda del carico e della natura del traffico.
Dimensione della tabella degli indirizzi (tabella CAM). Specifica il numero massimo di indirizzi MAC contenuti nella tabella di mapping delle porte e degli indirizzi MAC. Nella documentazione tecnica viene solitamente indicato per una porta come numero di indirizzi, ma a volte capita che la dimensione della memoria per la tabella sia indicata in kilobyte (una voce richiede almeno 8 kb, e "sostituire" il numero è molto vantaggioso per un produttore senza scrupoli).
Per ciascuna porta, la tabella di mappatura CAM può essere diversa e, in caso di overflow, la voce più vecchia viene eliminata e quella nuova viene inserita nella tabella. Pertanto, se il numero di indirizzi viene superato, la rete può continuare a funzionare, ma il funzionamento dello switch stesso rallenterà notevolmente ei segmenti ad esso collegati verranno caricati con traffico in eccesso.
In precedenza esistevano modelli (ad esempio 3com SuperStack II 1000 Desktop) in cui la dimensione della tabella consentiva di memorizzare uno o più indirizzi, per cui bisognava stare molto attenti al design della rete. Tuttavia, ora anche gli switch desktop più economici hanno una tabella di indirizzi 2-3K (e backbone ancora di più) e questo parametro ha cessato di essere un collo di bottiglia tecnologico.
Dimensione buffer. È necessario che lo switch memorizzi temporaneamente i frame di dati nei casi in cui non sia possibile trasferirli immediatamente alla porta di destinazione. È chiaro che il traffico è irregolare, ci sono sempre increspature che devono essere appianate. E più grande è il buffer, maggiore è il carico che può "assumere".
I modelli di switch semplici hanno una memoria buffer di diverse centinaia di kilobyte per porta, nei modelli più costosi questo valore raggiunge diversi megabyte.
Cambia le prestazioni. Innanzitutto va notato che lo switch è un dispositivo multiporta complesso, e proprio così, per ogni parametro separatamente, è impossibile valutarne l'idoneità a risolvere il compito. Esistono numerose opzioni di traffico, con velocità, dimensioni dei frame, distribuzione delle porte e così via diverse. Non esiste ancora una metodologia di valutazione comune (traffico di riferimento) e vengono utilizzati vari "test aziendali". Sono piuttosto complessi e in questo libro dovremo limitarci a raccomandazioni generali.
Uno switch ideale dovrebbe trasmettere i frame tra le porte alla stessa velocità con cui i nodi connessi li generano, senza perdite e senza introdurre ulteriori ritardi. Per fare ciò, gli elementi interni dello switch (processori di porta, bus intermodule, processore ecc.) deve essere in grado di gestire il traffico in entrata.
Allo stesso tempo, in pratica ci sono molte restrizioni piuttosto oggettive sulle possibilità degli switch. Il caso classico, quando diversi nodi di rete interagiscono intensamente con un server, causerà inevitabilmente un calo delle prestazioni reali dovuto a velocità fissa protocollo.
Oggi i produttori hanno padroneggiato completamente la produzione di interruttori (10/100baseT), anche i modelli molto economici ne hanno abbastanza portata e processori abbastanza veloci. I problemi iniziano quando devono essere applicati metodi più complessi per limitare la velocità dei nodi connessi (contropressione), filtri e altri protocolli, discussi di seguito.
In conclusione, va detto che il miglior criterio è ancora la pratica quando lo switch mostra le sue capacità in una rete reale.
Funzionalità aggiuntive degli interruttori.
Come accennato in precedenza, gli switch di oggi hanno così tante funzionalità che lo switch convenzionale (che dieci anni fa sembrava un miracolo tecnologico) sta passando in secondo piano. In effetti, i modelli che costano da $ 50 a $ 5000 possono cambiare frame rapidamente e con una qualità relativamente elevata. La differenza sta nelle funzionalità aggiuntive.
È chiaro che il numero più grande gli switch gestiti hanno funzionalità aggiuntive. Più avanti nella descrizione, verranno specificatamente evidenziate opzioni che solitamente non possono essere implementate correttamente su switch personalizzati.
Collegamento degli switch in uno stack. Questo opzione aggiuntiva uno dei più semplici e ampiamente utilizzato nelle reti di grandi dimensioni. Il suo significato è collegare più dispositivi con un bus comune ad alta velocità per aumentare le prestazioni del nodo di comunicazione. In questo caso, a volte possono essere utilizzate opzioni per la gestione unificata, il monitoraggio e la diagnostica.
Va notato che non tutti i fornitori utilizzano la tecnologia di connessione degli switch utilizzando porte speciali (stacking). In quest'area, le linee Gigabit Ethernet stanno diventando più comuni o raggruppando più porte (fino a 8) in un unico canale di comunicazione.
Protocollo Spanning Tree (STP). Per le LAN semplici, mantenere la topologia Ethernet corretta (stella gerarchica) durante il funzionamento non è difficile. Ma con una grande infrastruttura, questo diventa un problema serio: un crossover errato (chiusura di un segmento in un anello) può portare a un'interruzione del funzionamento dell'intera rete o parte di essa. Inoltre, trovare il luogo dell'incidente potrebbe non essere affatto facile.
D'altra parte, tali connessioni ridondanti sono spesso convenienti (molte reti di trasporto dati sono costruite esattamente secondo l'architettura ad anello) e possono aumentare notevolmente l'affidabilità, se esiste un meccanismo di elaborazione del loop corretto.
Per risolvere questo problema viene utilizzato lo Spanning Tree Protocol (STP), in cui gli switch creano automaticamente una configurazione di collegamento ad albero attiva, trovandola tramite lo scambio di pacchetti di servizi (Bridge Protocol Data Unit, BPDU), che vengono posti nel campo dati del frame Ethernet. Di conseguenza, le porte in loop vengono bloccate, ma possono essere attivate automaticamente se il collegamento principale si interrompe.
Pertanto, la tecnologia STA fornisce il supporto per i collegamenti ridondanti in una rete di topologia complessa e la possibilità della sua modifiche automatiche senza il coinvolgimento dell'amministratore. Questa funzionalità è più che utile nelle reti di grandi dimensioni (o distribuite), ma a causa della sua complessità viene utilizzata raramente negli switch personalizzati.
Modi per controllare il flusso in entrata. Come notato sopra, se lo switch è caricato in modo non uniforme, semplicemente non può far passare fisicamente il flusso di dati attraverso se stesso alla massima velocità. Ma semplicemente scartare frame extra per ovvi motivi (ad esempio, interrompere le sessioni TCP) è altamente indesiderabile. Pertanto, è necessario utilizzare un meccanismo per limitare l'intensità del traffico trasmesso dal nodo.
Sono possibili due modi: cattura aggressiva del mezzo di trasmissione (ad esempio, lo switch potrebbe non rispettare gli intervalli di tempo standard). Ma questo metodo è adatto solo per il mezzo di trasmissione "generale" usato raramente in Ethernet commutata. Il metodo di contropressione ha lo stesso inconveniente, in cui i frame fittizi vengono trasmessi al nodo.
Pertanto, in pratica, è richiesta la tecnologia Advanced Flow Control (descritta nello standard IEEE 802.3x), il cui significato è nella trasmissione di speciali frame di "pausa" tramite il passaggio al nodo.
Filtraggio del traffico. Spesso è molto utile impostare le porte dello switch condizioni supplementari filtraggio dei frame in entrata o in uscita. Pertanto, è possibile limitare l'accesso di determinati gruppi di utenti a determinati servizi di rete utilizzando l'indirizzo MAC o tag di rete virtuale.
Di norma, le condizioni di filtraggio sono scritte come espressioni booleane formate utilizzando operazioni logiche E e O.
Il filtraggio complesso richiede ulteriore potenza di elaborazione dallo switch e, se non è sufficiente, può ridurre significativamente le prestazioni del dispositivo.
La capacità di filtraggio è molto importante per le reti in cui gli utenti finali sono abbonati "commerciali", il cui comportamento non può essere regolato da misure amministrative. Poiché possono intraprendere azioni distruttive non autorizzate (ad esempio, falsificare l'indirizzo IP o MAC del proprio computer), è auspicabile fornire un minimo di opportunità per questo.
Commutazione del terzo livello (Layer 3). A causa del rapido aumento della velocità, e ampia applicazione switch, oggi c'è un divario visibile tra le capacità di commutazione e il routing classico utilizzando i computer mainframe. In questa situazione, è più logico dare allo switch gestito la capacità di analizzare i frame al terzo livello (secondo il modello OSI a 7 livelli). Tale routing semplificato consente di aumentare significativamente la velocità, gestire in modo più flessibile il traffico di una LAN di grandi dimensioni.
Tuttavia, nelle reti di trasmissione dei dati di trasporto, l'uso degli switch è ancora molto limitato, anche se la tendenza ad annullare le loro differenze rispetto ai router in termini di capacità può essere rintracciata abbastanza chiaramente.
Capacità di gestione e monitoraggio. Ampio caratteristiche aggiuntive implicano controlli avanzati e convenienti. In precedenza dispositivi semplici potrebbe essere controllato da diversi pulsanti tramite un piccolo indicatore digitale o tramite la porta della console. Ma questo è già passato: recentemente sono stati rilasciati switch gestiti tramite una normale porta 10 / 100baseT utilizzando Telnet "a, un browser Web o tramite il protocollo SNMP. Se i primi due metodi sono in generale solo una comoda continuazione delle solite impostazioni iniziali, allora SNMP ti consente di utilizzare lo switch come uno strumento veramente universale.
Per Etherenet, interessano solo le sue estensioni: RMON e SMON. RMON-I è descritto di seguito, oltre ad esso, c'è RMON-II (che interessa più in alto Livelli OSI). Inoltre, negli switch di "medio livello", di norma, vengono implementati solo i gruppi RMON 1-4 e 9.
Il principio di funzionamento è il seguente: gli agenti RMON sugli switch inviano informazioni a un server centrale, dove uno speciale Software(ad esempio, HP OpenView) elabora le informazioni, presentandole in una forma conveniente per l'amministrazione.
Inoltre, il processo può essere controllato: modificando da remoto le impostazioni, riporta la rete alla normalità. Oltre al monitoraggio e alla gestione, utilizzando SNMP, è possibile creare un sistema di fatturazione. Finora sembra un po 'esotico, ma ci sono già esempi dell'uso reale di questo meccanismo.
Lo standard RMON-I MIB descrive 9 gruppi di oggetti:
Una discussione più dettagliata delle capacità di SNMP richiederà non meno volume di questo libro, quindi varrà la pena soffermarsi su questo, piuttosto descrizione generale questo strumento complesso ma potente.
Reti virtuali (Virtual Local-Area Network, VLAN). Forse questa è la caratteristica più importante (soprattutto per le reti domestiche) e ampiamente utilizzata degli switch moderni. Va notato che esistono diversi modi di costruire fondamentalmente diversi reti virtuali utilizzando gli interruttori. Data la sua grande importanza per la fornitura di Ethernet, la sua descrizione dettagliata della tecnologia verrà fatta in uno dei capitoli seguenti.
Il significato breve è utilizzare gli switch (livello 2 del modello OSI) per creare diverse reti virtuali (reti indipendenti l'una dall'altra) su una LAN Ethernet fisica, consentendo al router centrale di gestire porte (o gruppi di porte) su switch remoti. Il che rende effettivamente VLAN un mezzo molto conveniente per fornire servizi di trasferimento dati (provider).
Caratteristiche principali degli switch
Le prestazioni dello switch sono ciò che gli integratori di rete e gli amministratori si aspettano da questo dispositivo in primo luogo.
I principali indicatori dell'interruttore che ne caratterizzano le prestazioni sono:
Velocità di filtraggio
Ricezione di un frame nel suo buffer;
Visualizzare la tabella degli indirizzi per selezionare la porta di destinazione del frame;
Distruggere un frame perché la sua porta di destinazione e la sua porta di origine appartengono allo stesso segmento logico.
La velocità di filtraggio di quasi tutti gli switch non è bloccante: lo switch ha il tempo di eliminare i frame alla velocità del loro arrivo.
Velocità di inoltro determina la velocità con cui lo switch esegue le seguenti fasi di elaborazione dei frame:
Ricezione di un frame nel suo buffer;
ricerca della tabella degli indirizzi per trovare la porta per l'indirizzo di destinazione del frame;
· trasmissione di una trama alla rete attraverso la porta di destinazione trovata nella tabella degli indirizzi.
Sia la velocità di filtrazione che la velocità di avanzamento sono generalmente misurate in fotogrammi al secondo. Per impostazione predefinita, si tratta di frame del protocollo Ethernet della lunghezza minima (64 byte senza preambolo). Tali frame creano la modalità di funzionamento più pesante per lo switch.
Larghezza di banda lo switch viene modificato dalla quantità di dati utente (in megabit al secondo) trasmessi per unità di tempo attraverso le sue porte.
Il valore massimo del throughput dello switch viene sempre raggiunto sui frame di lunghezza massima. Pertanto, uno switch può bloccare per i frame di lunghezza minima, ma avere comunque ottime prestazioni di throughput.
Ritardo fotogramma viene misurato come il tempo trascorso dal momento in cui il primo byte del frame arriva alla porta di ingresso dello switch fino al momento in cui questo byte appare sulla sua porta di uscita.
La quantità di ritardo introdotto dall'interruttore dipende dalla modalità del suo funzionamento. Se la commutazione viene eseguita "al volo", i ritardi sono generalmente piccoli e vanno da 5 a 40 µs, e con il full frame buffering - da 50 a 200 µs (per frame di lunghezza minima).
Commutazione al volo e completamente bufferizzata
Durante la commutazione al volo, una parte del frame contenente l'indirizzo del destinatario viene ricevuta nel buffer di input, viene presa la decisione di filtrare o ritrasmettere il frame a un'altra porta e, se la porta di output è libera, il frame viene immediatamente trasferito mentre il resto continua ad entrare nel buffer di input. Se la porta di uscita è occupata, il frame è completamente bufferizzato nel buffer di ingresso della porta ricevente. Gli svantaggi di questo metodo includono il fatto che lo switch passa frame errati per la trasmissione, perché quando è possibile analizzare la fine del frame, il suo inizio sarà già trasferito a un'altra sottorete. E questo porta alla perdita di tempo utile della rete.
Il buffering completo dei pacchetti ricevuti, ovviamente, introduce un grande ritardo nella trasmissione dei dati, ma lo switch ha la capacità di analizzare completamente e, se necessario, convertire il pacchetto ricevuto.
La Tabella 6.1 elenca le caratteristiche degli interruttori quando operano in due modalità.
Tabella.6.1 Caratteristiche comparative interruttori quando si opera in diverse modalità
Il tema dell'accesso gigabit sta diventando sempre più rilevante, soprattutto ora, quando la concorrenza sta crescendo, l'ARPU sta diminuendo e le tariffe anche di 100 Mbps non sono più sorprendenti. Abbiamo considerato a lungo la questione del passaggio all'accesso gigabit. Respinto dal prezzo delle attrezzature e dalla fattibilità commerciale. Ma i concorrenti non dormono e quando anche Rostelecom ha iniziato a fornire tariffe superiori a 100 Mbps, ci siamo resi conto che non potevamo più aspettare. Inoltre, il prezzo per una porta gigabit è notevolmente diminuito ed è diventato semplicemente non redditizio installare uno switch FastEthernet, che tra un paio d'anni dovrà ancora essere cambiato in uno gigabit. Pertanto, hanno iniziato a scegliere uno switch gigabit da utilizzare a livello di accesso.
Abbiamo esaminato vari modelli di switch gigabit e ne abbiamo scelti due che sono i più adatti in termini di parametri e, allo stesso tempo, soddisfano le nostre aspettative di budget. Questi sono Dlink DGS-1210-28ME e .
Il corpo dell'SNR è realizzato in metallo spesso e resistente, che lo rende più pesante del "concorrente". Il collegamento a D è realizzato in acciaio sottile, che gli conferisce un risparmio di peso. Tuttavia, lo rende più suscettibile alle influenze esterne a causa della sua minore resistenza.
D-link è più compatto: la sua profondità è di 14 cm, mentre quella di SNR è di 23 cm Il connettore di alimentazione SNR si trova nella parte anteriore, il che facilita senza dubbio l'installazione.
Alimentazione D-link
Alimentazione SNR
Nonostante il fatto che gli alimentatori siano molto simili, abbiamo comunque riscontrato delle differenze. L'alimentatore D-link è realizzato in modo economico, forse anche troppo: non c'è rivestimento laccato sulla scheda, la protezione contro le interferenze in ingresso e in uscita è minima. Di conseguenza, secondo Dlink, si teme che queste sfumature influenzino la sensibilità dell'interruttore agli sbalzi di tensione e il funzionamento in condizioni di umidità variabile e in condizioni polverose.
Entrambe le schede sono realizzate in modo ordinato, non ci sono lamentele sull'installazione, tuttavia, SNR ha una textolite migliore e la scheda è realizzata utilizzando una tecnologia di saldatura senza piombo. Questo, ovviamente, non riguarda il fatto che SNR contenga meno piombo (di quanto non si possa spaventare nessuno in Russia), ma che questi interruttori sono prodotti su una linea più moderna.
Inoltre, ancora una volta, come nel caso degli alimentatori, D-link ha risparmiato sulla vernice. SNR ha un rivestimento di vernice sulla scheda.
Apparentemente, è implicito che le condizioni di lavoro degli switch di accesso D-link dovrebbero essere eccellenti a priori: pulite, asciutte, fresche .. beh, come tutti gli altri. ;)
Entrambi gli switch hanno un sistema di raffreddamento passivo. D-link ha radiatori più grandi e questo è un vantaggio decisivo. Tuttavia, SNR ha spazio libero tra la tavola e la parete posteriore, che ha un effetto positivo sulla dissipazione del calore. Un'ulteriore sfumatura è la presenza di piastre di rimozione del calore poste sotto il chip, che rimuovono il calore dall'alloggiamento dell'interruttore.
Abbiamo condotto un piccolo test: abbiamo misurato la temperatura del dissipatore di calore sul chip in condizioni normali:
I risultati del test sono stati sorprendenti: il D-link si è riscaldato fino a 72°C, mentre l'SNR ha raggiunto solo i 63°C. Cosa accadrà a D-link in una scatola ben imballata in estate al caldo, è meglio non pensare.
Temperatura su D-link 72 gradi
Su SNR 61 C, il volo è normale
Gli interruttori sono dotati sistema diverso protezione contro i fulmini. D-link utilizza scaricatori di gas. SNR ha varistori. Ognuno di loro ha i suoi pro e contro. Tuttavia, il tempo di risposta dei varistori è migliore e ciò fornisce una migliore protezione per lo switch stesso e per i dispositivi dell'abbonato ad esso collegati.
Da D-link c'è una sensazione di economia su tutti i componenti: alimentatore, scheda, case. Pertanto, dentro questo caso dà l'impressione di un prodotto più preferito per noi.
Parametri tecnici degli interruttori.
I principali parametri tecnici che possono essere utilizzati per valutare uno switch realizzato utilizzando qualsiasi architettura sono la velocità di filtraggio e la velocità di inoltro.
La velocità di filtraggio determina il numero di fotogrammi al secondo con cui lo switch ha il tempo di eseguire le seguenti operazioni:
La velocità di avanzamento, per analogia con il paragrafo precedente, determina il numero di fotogrammi al secondo che possono essere elaborati utilizzando il seguente algoritmo:
Per impostazione predefinita, si presume che questi indicatori siano misurati sul protocollo Ethernet per i frame della dimensione minima (lunghezza 64 byte). Poiché il tempo principale è occupato dall'analisi dell'intestazione, più brevi sono i frame trasmessi, più grave è il carico che creano sul processore e sul bus di commutazione.
I prossimi parametri tecnici più importanti dello switch saranno:
Larghezza di bandaè misurato dalla quantità di dati trasmessi attraverso le porte per unità di tempo. Naturalmente, maggiore è la lunghezza del frame (più dati collegati a un'intestazione), maggiore dovrebbe essere il throughput. Quindi, con una tipica velocità di avanzamento "passaporto" di 14880 fotogrammi al secondo per tali dispositivi, il throughput sarà di 5,48 Mb / s su pacchetti di 64 byte e il limite di velocità dati sarà imposto dallo switch.
Allo stesso tempo, durante la trasmissione di frame della lunghezza massima (1500 byte), la velocità di avanzamento sarà di 812 frame al secondo e il throughput sarà di 9,74 Mb / s. Infatti, il limite di trasferimento dei dati sarà determinato dalla velocità del protocollo Ethernet.
Ritardo fotogramma indica il tempo trascorso dal momento in cui il frame è stato scritto nel buffer della porta di input dello switch fino a quando è apparso sulla sua porta di output. Possiamo dire che questo è il tempo di avanzamento di un singolo frame (buffering, ricerca della tabella, decisione di filtraggio o inoltro e accesso al supporto della porta di uscita).
La quantità di ritardo dipende molto da come vengono avanzati i fotogrammi. Se viene utilizzato il metodo di commutazione al volo, i ritardi sono piccoli e vanno da 10 µs a 40 µs, mentre con buffering completo - da 50 µs a 200 µs (a seconda della lunghezza del frame).
Se lo switch (o anche una delle sue porte) è pesantemente caricato, si scopre che anche con la commutazione al volo, la maggior parte dei frame in entrata è costretta a essere bufferizzata. Pertanto, i modelli più complessi e costosi hanno la possibilità di modificare automaticamente il meccanismo dello switch (adattamento) a seconda del carico e della natura del traffico.
Dimensione della tabella degli indirizzi (tabella CAM). Specifica il numero massimo di indirizzi MAC contenuti nella tabella di mapping delle porte e degli indirizzi MAC. Nella documentazione tecnica viene solitamente indicato per una porta come numero di indirizzi, ma a volte capita che la dimensione della memoria per la tabella sia indicata in kilobyte (una voce richiede almeno 8 kb, e "sostituire" il numero è molto vantaggioso per un produttore senza scrupoli).
Per ciascuna porta, la tabella di mappatura CAM può essere diversa e, in caso di overflow, la voce più vecchia viene eliminata e quella nuova viene inserita nella tabella. Pertanto, se il numero di indirizzi viene superato, la rete può continuare a funzionare, ma il funzionamento dello switch stesso rallenterà notevolmente ei segmenti ad esso collegati verranno caricati con traffico in eccesso.
In precedenza esistevano modelli (ad esempio 3com SuperStack II 1000 Desktop) in cui la dimensione della tabella consentiva di memorizzare uno o più indirizzi, per cui bisognava stare molto attenti al design della rete. Tuttavia, ora anche gli switch desktop più economici hanno una tabella di indirizzi 2-3K (e backbone ancora di più) e questo parametro ha cessato di essere un collo di bottiglia tecnologico.
Dimensione buffer.È necessario che lo switch memorizzi temporaneamente i frame di dati nei casi in cui non sia possibile trasferirli immediatamente alla porta di destinazione. È chiaro che il traffico è irregolare, ci sono sempre increspature che devono essere appianate. E più grande è il buffer, maggiore è il carico che può "assumere".
I modelli di switch semplici hanno una memoria buffer di diverse centinaia di kilobyte per porta, nei modelli più costosi questo valore raggiunge diversi megabyte.
Cambia le prestazioni. Innanzitutto va notato che lo switch è un dispositivo multiporta complesso, e proprio così, per ogni parametro separatamente, è impossibile valutarne l'idoneità a risolvere il compito. Esistono numerose opzioni di traffico, con velocità, dimensioni dei frame, distribuzione delle porte e così via diverse. Non esiste ancora una metodologia di valutazione comune (traffico di riferimento) e vengono utilizzati vari "test aziendali". Sono piuttosto complessi e in questo libro dovremo limitarci a raccomandazioni generali.
Uno switch ideale dovrebbe trasmettere i frame tra le porte alla stessa velocità con cui i nodi connessi li generano, senza perdite e senza introdurre ulteriori ritardi. Per fare ciò, gli elementi interni dello switch (processori di porta, bus intermodulo, CPU, ecc.) devono far fronte all'elaborazione del traffico in entrata.
Allo stesso tempo, in pratica ci sono molte restrizioni piuttosto oggettive sulle possibilità degli switch. Il caso classico, quando diversi nodi di rete interagiscono intensamente con un server, causerà inevitabilmente un calo delle prestazioni reali a causa della velocità del protocollo fissa.
Oggi i produttori hanno padroneggiato completamente la produzione di switch (10/100baseT), anche i modelli molto economici hanno una larghezza di banda sufficiente e processori abbastanza veloci. I problemi iniziano quando devono essere applicati metodi più complessi per limitare la velocità dei nodi connessi (contropressione), filtri e altri protocolli, discussi di seguito.
In conclusione, va detto che il miglior criterio è ancora la pratica quando lo switch mostra le sue capacità in una rete reale.
Funzionalità aggiuntive degli interruttori.
Come accennato in precedenza, gli switch di oggi hanno così tante funzionalità che lo switch convenzionale (che dieci anni fa sembrava un miracolo tecnologico) sta passando in secondo piano. In effetti, i modelli che costano da $ 50 a $ 5000 possono cambiare frame rapidamente e con una qualità relativamente elevata. La differenza sta nelle funzionalità aggiuntive.
È chiaro che gli switch gestiti hanno il maggior numero di funzionalità aggiuntive. Più avanti nella descrizione, verranno specificatamente evidenziate opzioni che solitamente non possono essere implementate correttamente su switch personalizzati.
Collegamento degli switch in uno stack. Questa opzione aggiuntiva è una delle più semplici e utilizzate nelle reti di grandi dimensioni. Il suo significato è collegare più dispositivi con un bus comune ad alta velocità per aumentare le prestazioni del nodo di comunicazione. In questo caso, a volte possono essere utilizzate opzioni per la gestione unificata, il monitoraggio e la diagnostica.
Va notato che non tutti i fornitori utilizzano la tecnologia di connessione degli switch utilizzando porte speciali (stacking). In quest'area, le linee Gigabit Ethernet stanno diventando più comuni o raggruppando più porte (fino a 8) in un unico canale di comunicazione.
Protocollo Spanning Tree (STP). Per le LAN semplici, mantenere la topologia Ethernet corretta (stella gerarchica) durante il funzionamento non è difficile. Ma con una grande infrastruttura, questo diventa un problema serio: un crossover errato (chiusura di un segmento in un anello) può portare a un'interruzione del funzionamento dell'intera rete o parte di essa. Inoltre, trovare il luogo dell'incidente potrebbe non essere affatto facile.
D'altra parte, tali connessioni ridondanti sono spesso convenienti (molte reti di trasporto dati sono costruite esattamente secondo l'architettura ad anello) e possono aumentare notevolmente l'affidabilità, se esiste un meccanismo di elaborazione del loop corretto.
Per risolvere questo problema viene utilizzato lo Spanning Tree Protocol (STP), in cui gli switch creano automaticamente una configurazione di collegamento ad albero attiva, trovandola tramite lo scambio di pacchetti di servizi (Bridge Protocol Data Unit, BPDU), che vengono posti nel campo dati del frame Ethernet. Di conseguenza, le porte in loop vengono bloccate, ma possono essere attivate automaticamente se il collegamento principale si interrompe.
Pertanto, la tecnologia STA fornisce supporto per collegamenti ridondanti in una rete di topologia complessa e la possibilità della sua modifica automatica senza la partecipazione di un amministratore. Questa funzionalità è più che utile nelle reti di grandi dimensioni (o distribuite), ma a causa della sua complessità viene utilizzata raramente negli switch personalizzati.
Modi per controllare il flusso in entrata. Come notato sopra, se lo switch è caricato in modo non uniforme, semplicemente non può far passare fisicamente il flusso di dati attraverso se stesso alla massima velocità. Ma semplicemente scartare frame extra per ovvi motivi (ad esempio, interrompere le sessioni TCP) è altamente indesiderabile. Pertanto, è necessario utilizzare un meccanismo per limitare l'intensità del traffico trasmesso dal nodo.
Sono possibili due modi: cattura aggressiva del mezzo di trasmissione (ad esempio, lo switch potrebbe non rispettare gli intervalli di tempo standard). Ma questo metodo è adatto solo per il mezzo di trasmissione "generale" usato raramente in Ethernet commutata. Il metodo di contropressione ha lo stesso inconveniente, in cui i frame fittizi vengono trasmessi al nodo.
Pertanto, in pratica, è richiesta la tecnologia Advanced Flow Control (descritta nello standard IEEE 802.3x), il cui significato è nella trasmissione di speciali frame di "pausa" tramite il passaggio al nodo.
Filtraggio del traffico. Spesso è molto utile impostare ulteriori condizioni di filtro dei frame sulle porte dello switch per i frame in entrata o in uscita. Pertanto, è possibile limitare l'accesso di determinati gruppi di utenti a determinati servizi di rete utilizzando l'indirizzo MAC o tag di rete virtuale.
Di norma, le condizioni di filtro vengono scritte come espressioni booleane formate utilizzando le operazioni logiche AND e OR.
Il filtraggio complesso richiede ulteriore potenza di elaborazione dallo switch e, se non è sufficiente, può ridurre significativamente le prestazioni del dispositivo.
La capacità di filtraggio è molto importante per le reti in cui gli utenti finali sono abbonati "commerciali", il cui comportamento non può essere regolato da misure amministrative. Poiché possono intraprendere azioni distruttive non autorizzate (ad esempio, falsificare l'indirizzo IP o MAC del proprio computer), è auspicabile fornire un minimo di opportunità per questo.
Commutazione del terzo livello (Layer 3). A causa della rapida crescita delle velocità e dell'uso diffuso degli switch, oggi esiste un divario visibile tra le capacità di commutazione e il routing classico utilizzando i computer mainframe. In questa situazione, è più logico dare allo switch gestito la capacità di analizzare i frame al terzo livello (secondo il modello OSI a 7 livelli). Tale routing semplificato consente di aumentare significativamente la velocità, gestire in modo più flessibile il traffico di una LAN di grandi dimensioni.
Tuttavia, nelle reti di trasmissione dei dati di trasporto, l'uso degli switch è ancora molto limitato, anche se la tendenza ad annullare le loro differenze rispetto ai router in termini di capacità può essere rintracciata abbastanza chiaramente.
Capacità di gestione e monitoraggio. Ampie funzionalità aggiuntive implicano controlli avanzati e convenienti. In precedenza, dispositivi semplici potevano essere controllati con pochi pulsanti tramite un piccolo indicatore digitale o tramite la porta della console. Ma questo è già passato: recentemente sono stati rilasciati switch gestiti tramite una normale porta 10 / 100baseT utilizzando Telnet "a, un browser Web o tramite il protocollo SNMP. Se i primi due metodi sono in generale solo una comoda continuazione delle solite impostazioni iniziali, allora SNMP ti consente di utilizzare lo switch come uno strumento veramente universale.
Per Etherenet, interessano solo le sue estensioni: RMON e SMON. RMON-I è descritto di seguito, oltre ad esso, c'è RMON-II (che influenza i livelli più alti di OSI). Inoltre, negli switch di "medio livello", di norma, vengono implementati solo i gruppi RMON 1-4 e 9.
Il principio di funzionamento è il seguente: gli agenti RMON sugli switch inviano informazioni a un server centrale, dove un software speciale (ad esempio HP OpenView) elabora le informazioni, presentandole in una forma conveniente per l'amministrazione.
Inoltre, il processo può essere controllato: modificando da remoto le impostazioni, riporta la rete alla normalità. Oltre al monitoraggio e alla gestione, utilizzando SNMP, è possibile creare un sistema di fatturazione. Finora sembra un po 'esotico, ma ci sono già esempi dell'uso reale di questo meccanismo.
Lo standard RMON-I MIB descrive 9 gruppi di oggetti:
Una discussione più dettagliata delle capacità di SNMP richiederebbe non meno spazio di questo libro, quindi varrebbe la pena soffermarsi su questa descrizione molto generale di questo strumento complesso ma potente.
Reti virtuali (Virtual Local-Area Network, VLAN). Forse questa è la caratteristica più importante (soprattutto per le reti domestiche) e ampiamente utilizzata degli switch moderni. Va notato che esistono diversi modi fondamentalmente diversi per creare reti virtuali utilizzando gli switch. Data la sua grande importanza per la fornitura di Ethernet, la sua descrizione dettagliata della tecnologia verrà fatta in uno dei capitoli seguenti.
Il significato breve è utilizzare gli switch (livello 2 del modello OSI) per creare diverse reti virtuali (reti indipendenti l'una dall'altra) su una LAN Ethernet fisica, consentendo al router centrale di gestire porte (o gruppi di porte) su switch remoti. Il che rende effettivamente VLAN un mezzo molto conveniente per fornire servizi di trasferimento dati (provider).
