Реализация доступа и магистрали

Очень важно правильно выбрать технологию для организации доступа и магис­трали.

При организации доступа предпочтение должно отдаваться экономичному, высокопроизводительному каналу связи с коммутаторами локальной сети или концентраторами, которые, как правило, располагаются в центрах коммутации кабельной системы. Выделенный доступ к коммутаторам предпочтительнее, чем совместное использование концентраторов. Это связано с тем, что коммутаторы устраняют конкуренцию за полосу пропускания сети и снижают вероятность возникновения коллизий в сети Ethernet. Выделенный доступ также позволяет работать в полнодуплексном режиме, хотя большинство пользовательских при­ложений не поддерживают одновременную передачу и прием данных. Требования серверов к подключению, в общем случае, аналогичны требованиям рабочих станций, но для первых нужна большая пропускная способность. Это особенно справедливо для тех организаций, серверы которых обслуживают несколько клиентов одновременно. Эффективность работы серверов также повысится в полнодуплексном режиме, когда одновременно могут происходить и получение данных от одного клиента и выдача ответа на запрос другому.

Магистралью локальной сети, как правило, называют канал, связывающий коммутаторы локальной сети и маршрутизаторы. В магистрали может исполь­зоваться смешанная топология на каналах точка-точка. Эта топология широко применяется в сетях на базе Ethernet или ATM. Для такой топологии полнодуп­лексный режим является предпочтительным, так как позволяет практически удвоить пропускную способность. Так как магистраль призвана поддерживать множество рабочих сессий одновременно, часто возникает конкуренция за по­лосу пропускания. В этом случае используются различные механизмы обеспече­ния качества обслуживания.

Существует прямая зависимость между требованиями к пропускной способ­ности выделенного канала к коммутаторам и требованиями к пропускной спо­собности магистрали. Во время пиковых периодов работы пользователей в сети коммутаторы рабочих групп способны полностью «захватить» магистраль. Тогда между магистральными коммутаторами может потребоваться скорость 622 или 1000 Мбит/с.

Критерии выбора технологии

Все рассмотренные в главе 1 технологии могут использоваться для подключе­ния рабочих станций и серверов к сети. Основное различие между ними заклю­чается в цене и сложности реализации. Для правильного выбора технологии следует проанализировать конкретные требования. Можно привести следую­щие критерии:

q Популярность технологии в обозримом будущем.От этого зависит рас­ширяемость сети и возможность обновления устройств. Примером тупи­ковой ветки развития является ARCNet, для которой сегодня достаточно трудно найти оборудование;

q Качество обслуживания (QоS). В настоящее время прослеживается чет­кая тенденция развития мультимедийных приложений, предъявляющих очень жесткие требования к сети. Возможность выбора качества обслужи­вания позволяет разделить пользователей по приоритету обслуживания, что особенно важно в больших структурированных организациях. Все большую силу набирает так называемое сервисное соглашение SLA (Servi­ce Level Agreement) которое определяет перечень предоставляемых услуг с учетом их важности;

q Масштабируемость. Сеть должна развиваться — сейчас это аксиома. Сеть отражает бизнес, если он меняется — под него должна подстраиваться сеть. При этом опыт показывает, что сетевые приложения, с которыми работают пользователи, имеют одностороннюю тенденцию развития — они все более усложняются и предъявляют повышенные требования к сети. Если сеть не способна гибко реагировать на эти изменения, органи­зацию непременно ждут большие затраты на модернизацию. Очень часто эта модернизация должна быть проведена в сжатые сроки, за 2-3 года. А хорошо продуманная масштабируемая сеть способна работать без ко­ренной модернизации гораздо дольше;

q Стоимость. Следует учитывать соотношение цена/производительность. Трудно ожидать высоких скоростей от дешевых технологий. С другой сто­роны, бессмысленно использовать сложнейшие технологии для простей­ших задач. Следует правильно комбинировать различные технологии для достижения максимальной эффективности;

q Поддержка существующей кабельной системы. При выборе технологии следует учитывать тип кабельной системы и требуемые расстояния;

q Совместимость с уже установленным оборудованием. Значительной ми­нимизации расходов можно достичь, если в новую систему удается вклю­чить уже установленное оборудование.

Учитывая вышеприведенные критерии, можно привести следующие рекомен­дации. Если в организации магистраль построена с использованием технологии ATM или в ближайшем будущем планируется это сделать, а серверы должны поддерживать мультимедийные приложения, наилучшим решением будет пря­мое подключение этих серверов к магистрали ATM. Альтернативным решением может быть использование разновидностей Ethernet. Технологию FDDI здесь рассматривать не целесообразно из-за ее высокой стоимости и недостаточно ши­рокого ассортимента продукции на рынке. Применительно к данному случаю ATM в полной мере предоставит возможность выбора качества обслуживания для каждого виртуального соединения пользователя с сервером. А это как раз и является определяющим (например, для сервера с обработкой голосового трафи­ка, заменяющего традиционные офисные телефонные станции за счет передачи голоса через локальную сеть).

Что касается магистрали, то если в ней необходимо гарантирование качества обслуживания, выбор нужно остановить на технологии ATM. В других случаях можно рекомендовать технологии Fast/Gigabit Ethernet, как более дешевые и простые в установке и использовании.

ATM является я на сегодняшний день практически единственной технологией, подходящей для построения магистрали с резервными каналами связи, которые обеспечивают оптимальное распределение нагрузки и быстрое нахождение аль­тернативных путей в случае выхода из строя одного из каналов. Самые быстрые технологии Ethernet могут не подойти для построения такой магистрали из-за того, что они используют протокол Spanning Tree. Он, правда, позволяет резер­вировать канала связи, чтобы задействовать их в экстремальных ситуациях, но этот протокол был изначально ориентирован на работу с мостами, так что в настоящее время он не свободен от недостатков, присущих всем мостовым схемам.

Основными конкурентами ATM для построения локальной сети являются коммутируемый Ethernet/Fast Ethernet, обычный Fast Ethernet, а также Gigabit Ethernet. По мнению большинства экспертов, нецелесообразно подводить кана­лы ATM к каждому рабочему месту, за исключением тех случаев, когда при­меняются очень специфические приложения. Такое мнение основывается на следующих фактах: цена сетевого адаптера ATM на скорость 155 Мбит/с, в среднем, в пять раз выше цены сетевого адаптера Fast Ethernet, а каналы Ether­net/Fast Ethernet вполне устраивают большинство пользователей. Кроме того, Ethernet является проверенной временем технологией локальных сетей.

Вообще говоря, можно выделить два пути построения высокоскоростной локальной сети: эволюционный и революционный. Первый путь основан на рас­ширении старой доброй технологии ретрансляции кадров. Увеличить быстро­действие локальной сети в рамках такого подхода можно за счет модернизации сетевой инфраструктуры, добавления новых каналов связи и изменения способа передачи пакетов (что и сделано в коммутируемом Ethernet). Обычная сеть Ethernet совместно использует полосу пропускания, то есть трафики всех поль­зователей сети соперничают друг с другом, претендуя на всю пропускную спо­собность сетевого сегмента. В коммутируемом Ethernet создаются выделенные маршруты, благодаря чему пользователям доступна реальная полоса пропуска­ния в 10 Мбит/с. Революционный путь предполагает переход на кардинально новые технологии, например, ATM для локальных сетей.

Богатая практика построения локальных сетей показала, что основным во­просом является качество обслуживания. Именно этим определяется, сможет ли сеть успешно работать с такими приложениями, как видеоконференции, которые находят все более широкое применение в мире.