Gdy 100 megabitów nie wystarczy


Kłopoty z CSMA/CD rozwiązane

Wszystkie stosowne do tej pory rodzaje Ethernetu (10, 100) pracowały dzięki wykorzystaniu wielokrotnego dostępu z nasłuchiwaniem nośnej i wykrywaniem kolizji (CSMA/CD) jako metody dostępu do łącza. Podczas zmiany technologii na nową, bardziej efektywną powstały trudności z wykrywaniem kolizji przesyłanych pakietów. Format ramki ethernetowej określa maksymalny rozmiar pakietu na 1514 bajtów. Minimum stanowiły 64 bajty. Ten właśnie najmniejszy rozmiar pakietu powodował, że przy zwiększonej prędkości transmisji na znaczne odległości nie nadążano prawidłowo wykrywać kolizji. Z rozwiązaniem tego problemu poradzono sobie w następujący sposób. Najmniejsze ramki, których długość wynosi od 64 do 512 bajtów, są rozszerzane. Za polem sumy kontrolnej pakietu, dodawane są symbole uzupełniające minimalny rozmiar ramki do 512 bajtów. Większe pakiety pozostają bez zmian. Warto zauważyć, że rozszerzenie występuje po sumie kontrolnej ramki. Jest ono odrzucane po odbiorze pakietu, a wartość kontrolna wyliczona zostaje bez uwzględnienia dodatkowego pola. Aby nie zmniejszyć przepustowości sieci (istotę treści pakietu o rozmiarze 512 bajtów stanowi faktycznie informacja 64-bajtowa), do algorytmu CSMA/CD dodano nową funkcję, nazwaną Packet Bursting (grupowanie pakietów). Polega ona na przesyłaniu małych pakietów nie pojedynczo, lecz grupami, do osiągnięcia 1500 przesłanych bajtów.

Produkty do Gigabitu

Najbardziej opłaca się unowocześniać szkielet sieci.

Najbardziej opłaca się unowocześniać szkielet sieci.

Ethernet gigabitowy początkowo zaprojektowany był głównie jako technologia do szkieletu sieci. Z tego powodu najpierw pojawiły się na rynku urządzenia nastawione na spełnienie związanych właśnie z tym wymagań. Dodatkowo, ponieważ specyfikacja 802.3z, czyli obejmująca kable światłowodowe, została zaaprobowana rok wcześniej niż dotycząca kabla kategorii 5 norma 802.3ab, obecnie w ofercie dominują urządzenia do światłowodów. Nie oznacza to jednak, że Ethernet gigabitowy do skrętki pozostaje teorią - są już dostępne przełączniki do 1000Base-T, zaczynają pojawiać się także karty sieciowe do tej technologii.

Przełączniki rodziny SuperStack II przeznaczane są z reguły do urządzeń szkieletowych. Switche SuperStack II 1100 albo SuperStack II 3300, połączone w wieżę, mogą rozprowadzić sygnał do maksymalnie 96 komputerów pracujących z prędkością 10 lub 100 Mb/s. Do tej pory mogły one przesyłać sygnał między sobą z maksymalną przepustowością 100 Mb/s. Nie miało żadnego znaczenia, czy zastosowanym kanałem transmisyjnym był światłowód czy skrętka, ograniczenie pozostawało.

Szybkość transmisji wymienionych switchy można łatwo zwiększyć, stosując modułowe rozszerzenia gigabitowe SuperStack II Switch 1000Base-SX, 1000Base-LX i 1000Base-T. Służą one do rozszerzania dotychczasowej szybkości sieci z 100 do 1000 Mb/s. Wystarczy taki moduł zamontować w gnieździe umieszczonym z tyłu przełącznika. Jak widać, zmiana jednej technologii na drugą nie musi być taka straszna, jak się mogłoby wydawać. Niestety, podzespoły do Ethernetu gigabitowego są w dalszym ciągu dość drogie, więc firmy mniej zamożne będą musiały trochę się wstrzymać z ich zakupem. Nie zmienia to faktu, że z powodu większej wydajności jest to i tak tanie rozwiązanie.

Upgrade kiedy chcesz

Łącze giabitowe do serwera może obsłużyć ruch pochodzący z kilkudziesięciu stacji.

Łącze giabitowe do serwera może obsłużyć ruch pochodzący z kilkudziesięciu stacji.

Zgodność nowego standardu ze starym umożliwia każdej firmie rozbudowę infrastruktury sieci wtedy, kiedy jest to potrzebne. Jeśli istniejące rozwiązania nie wystarczają, przesyłane dane zaczynają się "dusić" w za mało przepustowych łączach, można przerobić na bardziej wydajne tylko te odcinki sieci, które powodują problemy. Gigabitowy Ethernet pozwala na wyeliminowanie "wąskich gardeł" systemu w takich przypadkach, jak połączenia z serwerami, połączenia szkieletowe między punktami dystrybucyjnymi, połączenia między komputerami w grupie roboczej.

Wąskie gardło: szkielet

Najczęściej zapychającym się elementem sieci są tzw. odcinki "pionowe". Natężenie ruchu zwielokrotnia się po dodaniu nowych użytkowników, nowych obciążających sieć aplikacji. Łącza "pionowe" stanowią odcinki między punktami dystrybucyjnymi a centralnym punktem dystrybucyjnym, odcinki łączące piętra itp. Przesyłane przez klientów dane skupiają się w jednym miejscu (punkt dystrybucyjny), skąd dalej, najczęściej jednym kablem, biegną do kolejnego urządzenia rozdzielającego. Przyspieszenie przesyłania informacji w najbardziej obciążonych miejscach sieci jest bardzo ważne, bo może zdecydowanie wpłynąć na pracę całego układu. Najprostszym rozwiązaniem w tym przypadku jest wymiana urządzeń dystrybucyjnych na szybsze. Do dyspozycji jest seria przełączników z rodziny SuperStack II, od podstawowych typu SuperStack II Switch 1100 i SuperStack II Switch 3300 rozszerzonych o dodatkowy moduł SuperStack II Switch 1000BASE-SX, do zaawansowanych typu SuperStack II Switch 3900 i SuperStack II Switch 9300.

Wąskie gardło: switch-serwer

Sieć w tej konfiguracji łatwo unowocześnić do Ethernetu gigabitowego, dokupując moduły rozszerzające.

Sieć w tej konfiguracji łatwo unowocześnić do Ethernetu gigabitowego, dokupując moduły rozszerzające.

W wielu przypadkach serwer firmy jest połączony pojedynczym łączem z punktem dystrybucyjnym - to również sytuacja, w której szybko może powstać wąskie gardło. Dane przesyłane do i ze stacji roboczych obciążają to łącze w wysokim stopniu. W tym przypadku, aby usprawnić przepustowość, można wymienić switch oraz kartę sieciową serwera. Mając jeden z przełączników SuperStack II, wystarczy się zaopatrzyć w dodatkowy element rozszerzający - SuperStack II Switch 1000BASE-SX. Umieszcza się go z tyłu przełącznika w specjalnie przeznaczonym do tego miejscu. Karta sieciowa dołożona do serwera 3COM985B-SX będzie pracowała z prędkością 1 Gb/s. We wrześniu będzie dostępna wersja karty serwerowej w wersji Gigabit na skrętce 1000Base-T. Karty serwerowe wyposażone są również w mechanizm "load balancingŇ, który umożliwia zainstalowanie do ośmiu kart w serwerze i agregację łącza nawet do 8 Gb z zachowaniem pełnej odporności na uszkodzenia.