Коммутаторы вместо хабов и маршрутизаторов, индивидуальные связи вместо разделяемых
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, вроде той, которая изображена на рисунке 2.3.
Рис. 2.3. Типичная структура сети здания или кампуса
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.
Сегодня коммутаторы стали вытеснять маршрутизаторы из центра сети на периферию (рис.2.4), где они использовались для соединения локальной сети с глобальными.
Рис. 2.4. Совместное использование коммутаторов и маршрутизаторов
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 переносить 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 повторители (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.
Подтверждением этой тенденции могут служить данные исследовательских компаний InStat и Dell'OroGroup за 1996 и их прогноз на 1998 год:
| 1996 | 1998 | Процент снижения за два года | |
| Средняя цена за порт концентратора | |||
| Ethernet | $101 | $94 | 6.9% |
| FastEthernet | $200 | $145 | 27.5% |
| Средняя цена за порт коммутатора | |||
| Ethernet | $427 | $200 | 53% |
| FastEthernet | $785 | $500 | 36.3% |
| Отношение порт коммутатора/порт концентратора | |||
| Ethernet | 4.22 | 2.1 | |
| FastEthernet | 3.9 | 3.4 |
Особенно ярко тенденция завоевания локальных сетей коммутаторами проявилась в 1996, который назван редакцией журнала DataCommunications годом коммутаторов. Такой вывод был сделан на основании достаточно детального обзора состояния рынка в 1996 году и прогноза на 1997 год, подготовленного редакцией журнала DataCommunications при участии ведущих компаний, специализирующихся на анализе рынка: Dataquest, IDC, GartnerGroup, Dell'OroGroup, YankeeGroup и других.
Наиболее высокие темпы роста зафиксированы в секторе рынка коммутаторов локальных сетей - 216%. И уже с большим отрывом от коммутаторов расположились другие лидеры рынка:
- адаптеры высокоскоростных технологий LAN - 160%;
- средства удаленного доступа - 151%;
- корпоративные АТМ-коммутаторы - 103%;
- услуги сетей ISDN - 102%.
Несмотря на такое активное внедрение в локальные сети, у коммутаторов наряду с достоинствами имеются и недостатки - не отдельные ошибки реализации какой-либо модели, а принципиальные слабости, ограничивающие их сферу применения и дающие шансы выжить как концентраторам, так и маршрутизаторам.
Еще одним подтверждением особой роли коммутаторов в современных локальных сетях является общее мнение нескольких ведущих производителей сетевого оборудования, собранных в конце октября 1996 года под эгидой журнала "DataCommunications" и компании DataPro.
Пять ведущих поставщиков сетевого оборудования обсуждали вопрос: "Какие конкретные решения можно предложить сетевым специалистам крупных предприятий, для того, чтобы они смогли с наименьшими затратами приготовить свои сети к внедрению технологии Intranet, а также ко все возрастающему объему бизнес-задач?"
В области WAN свои варианты ответа на этот вопрос предложили:
- AscomTimeplex;
- Motorola/Cascade;
- Micom;
- Newbridge.
Свое видение вопроса в области построения сетей масштаба здания или нескольких недалеко отстоящих зданий (сетей кампуса) представили:
- Newbridge;
- Cabletron.
Решения предлагались не на пустом месте, а в виде предложений по модернизации уже существующих сетей. Каждое предложение содержит постановку задачи, предложенную всем участникам мероприятия, и достаточно подробное описание и обоснование каждого из представленных решений. Несмотря на разнообразие подходов, можно сформулировать некоторые положения, с которыми согласны все участники обсуждения. В области локальных сетей они звучат так:
- в локальных сетях доминирует технология коммутации;
- особую роль будет играть технология виртуальных сетей VLAN.
