Jeg er egentlig indædt tilhænger af 3COM\'s Office Connect switch som yder godt og er særdeles stabile. Du kan se den og en hel del andre i nedenstående artikel
Fra Alt om NET 4/2001 (
www.itsvar.dk )
Fokus på prisbillige switche
Af: Kim Wretlind
Oven på sidste nummers artikel om grundlæggende netværksteori og switching-teknologi vil vi her gennemgå de tekniske begreber, som især relaterer sig til prisbillige såkaldt ”low end”-switche – ligesom vi vil se nærmere på fire switche i denne ende af markedet. I næste nummer vil vi beskrive de mere avancerede switche og deres teknologier
I netværk eller netværkssegmenter, hvor enhederne er forbundet via en eller flere hub, kan de enkelte enheder modtage data fra enhver anden enhed på nettet. Men det kan kun ske i halv dupleks, det vil sige at ingen af enhederne kan modtage og sende samtidig. Ethernet-switche inddeler netværket i en ubegrænset skalerbar arkitektur ved at isolere kollisionsdomænerne til hver enkelt port på switchene. En switchport kan konfigureres til at have en enkelt eller flere enheder tilsluttet hver port. Har en switch flere enheder tilsluttet en port, siges enhederne på denne port at have deres eget kollisionsdomæne. Det vil sige, at enhederne, som er tilsluttet porten, indbyrdes er underlagt kollisionsprotokollen CSMA/CD og kun kører i halv dupleks, men at al kommunikation til og fra kollisionsdomænet igennem switchen kører i fuld dupleks. Enhver enhed, der er direkte tilsluttet en switchport, kører i fuld dupleks og er ikke direkte underlagt kollisionsprotokollen CSMA/CD. Overordnet kan man sige det på den måde, at switches evne til at køre fuld dupleks markant forøger netværkskapaciteten.
Styring og kapacitet
Flow control er en nødvendig feature, når en enhed modtager flere data, end den kan nå at behandle. Problemet er, at de porte, der sidder ved ind- og udgangene på de fleste netværksenheder, kan droppe en eller flere frames, hvis de bliver overbelastet. Det har alvorlige følger, da det kan tage flere sekunder at retransmittere en frame. Den mest udbredte flow control-mekanisme fungerer således, at switchen, når den modtager besked om, at en destinationsport er overloadet, vil sende en jam-besked til senderen. Det er en meget effektiv løsning, da dekodningen af en MAC-adresse og udsendelsen af en jam-besked sker meget hurtigt. Derved kan kollision og pakketab undgås. I dag er næsten alle switche dynamiske, men tidligere blev der solgt en del statiske switche, som egentlig ikke har de store fordele frem for hub. De har dog en væsentlig lavere latency (forsinkelse mellem ind- og udgående datapakker) og kan derfor med fordel bruges i netværk med lille netværksbelastning eller i netværk, hvor der kun er en enhed, der skal have adgang til en anden enhed ad gangen. Statiske switche virker stort set som en hub, idet al netværkstrafik transmitteres til alle andre enheder, som er tilsluttet switchen. Dynamiske switche undersøger de tilsluttede enheder ved at studere hver frame, som en enhed transmitterer. Derved bliver hver frame kun sendt til den rigtige destination, hvorved båndbredden til de andre enheder ikke belastes.
Cut Through vs. Store and Forward
Cut through-switche har en lav latency, idet de begynder at transmittere til destinationsporten, før hele framen er modtaget (figur 1). Dermed er cut through-switche tyve gange hurtigere end store and forward-switche. Cut through-switche med runt- (kolliderende fragmenter) detection vil gemme framen i en buffer og så starte transmissionen, når muligheden for runt på den udgående kanal er elimineret. Filtrering af runt’s er meget vigtig, da de spilder netværkets båndbredde. Store and forward-switche modtager hele framen, før den bliver videresendt. Imens switchen modtager framen, bliver den undersøgt, og når framen er helt modtaget, bliver der udført en CRC (Cyclic Redundancy Check), og framen sendes direkte til den udgående port. Selvom store and forward-switche har en højere latency og andre ulemper i forhold til cut through-switche, så kan de i nogle situationer være overlegne. Hvis man f.eks. har et netværk, hvor en enhed med en langsom port skal transmittere til en enhed med en hurtig port, så må switchen først transmittere framen, når den er helt modtaget. En anden situation, hvor store and forward-switche er overlegne, er i netværk, hvor der er meget høj netværkstrafik. I sådanne netværk kan udgangsporten på switchen være optaget i længere tid, hvorved switchen bliver nødt til at gemme de forskellige frames i en buffer, indtil udgangsporten er ledig. Den egenskab kan være af essentiel betydning i netværk med høj belastning på portene.
Switch-arkitektur
Network management er en feature, som tidligere kun fandtes i ”high end”-switche, men som nu ofte også findes i de billigere switche. Network management giver mulighed for at overvåge, hvad der sker i switchen. Normalt bruger switche enten SNMP (Simple Network Management Protocol) eller RMON (Remote Monitoring). Vi vil i næste artikel komme nærmere ind på network management, hvor vi dér skal se på switche, der er rigere udstyret med denne feature. Det er ikke altid muligt at få udleveret specifik teknisk information omkring den interne arkitektur i de enkelte switche, hvilket ellers kunne være relevant for den teknisk orienterede. Flertallet vil derimod nok mene, at de tekniske betegnelser er komplicerede nok i forvejen. Vi vil i denne artikel holde os til den mere overordnede arkitektur.
Frame vs. Cell Switching
En frame kan transporteres igennem en switch på to måder. Enten kører hele framen til destinationsporten (frame switching), eller også opdeles framen i mindre celler, som derefter sendes til destinationspor- ten (cell switching). Ved frame switching afhænger den tid, hvor vejen mellem input og output porten er optaget, af størrelsen på framen. Det vil sige, at switchens latency også afhænger af framestørrelsen. Ved cell switching er transmissionstiden den samme – uafhængig af datatype og størrelse. Tendensen er, at frame switching er mest anvendt, men det er vanskeligt at sige, hvilke af de to systemer der er det bedste. Udviklingen kan med andre ord sagtens ændre sig hen imod cell switching.
Buffer-hukommelse
En buffer er en midlertidig hukommelse, som blandt andet bruges i switchporte. Der findes grundlæggende tre former for buffering i forbindelse med switche: Input buffering. Ved input buffering bliver hver frame gemt i inputbufferen. Når destinationsporten er fri, bliver framen sendt. Det er en fordel, hvis flere enheder prøver at transmittere til den samme destinationsport. Input buffering kan dog give anledning til et problem, der kaldes head of line-blocking. Det optræder, hvis frames fra én port skal sendes til to forskellige destinationsporte. Hvis f.eks. den førstkommende frame ikke kan sendes, fordi dens destinationsport er optaget, så kan den efterfølgende heller ikke sendes, selvom dens destinationsport er ledig. Dog har nogle avan-cerede switche en kontrollogik, som kan læse destinationsadressen på en frame og sætte den frem i køen, hvis porten er fri. Output buffering. Ved output buffering bliver hele framen direkte transporteret til destinationsporten. Hvis linien er optaget, bliver framen gemt i en buffer i destinationsporten. Metoden er effektiv, hvis der er megen trafik til destinationsporten. Problemer kan dog opstå, hvis en enhed sender konstante store mængder data til en destinationsport, idet andre enheder kan blive nægtet adgang. Path buffering. Path buffering er klart den bedste metode, da den fungerer ved at have både en buffer i indgangs- og udgangsporten.
RISC vs. ASIC
Der bruges grundlæggende to typer processorer i switche. De har hver deres fordele og ulemper: RISC. Hardware baseret på RISC- (Reduced Instruction Set Computer) processorer er af store and forward-typen og har derved en høj latency. Switche med den type processorer kan fungere både som lag 2- og lag 3-switche og således virke som en router eller en bridge. En anden fordel er, at de er softwarebaseret og således kan få tilføjet ekstra funktionalitet ved at få installeret ekstra software. Derudover er de normalt billigere end ASIC-baserede switche, da RISC-processorer bruges i mange sammenhænge – bl.a. i computere. ASIC. Hardware baseret på ASIC (Application Specific Integrated Circuit) bygger på kredse, som er specielt bygget til formålet. Det gør, at switche med disse processorer er meget hurtige, men har dog den ulempe, at man ikke kan tilføje ekstra funktionalitet via software. Endvidere vil de for det meste være af cut through-typen og kun operere som lag 2-switche.
Båndbredde til server
Switche kan indsættes i netværk på mere eller mindre effektiv vis. Hvis man f.eks. har en server, som er tilsluttet flere klienter, hvor der er stor netværkstrafik, vil man sikkert umiddelbart få den tanke at indsætte switchen som en hub – det vil sige med én port forbundet til serveren og flere porte tilsluttet hver deres klient (se figur 2). Problemet med en sådan opstilling er, at hvis flere af klienterne skal have afgang til serveren på samme tid, vil der opstå en kø, da kun én port er tilsluttet serveren. Hvis man i stedet har tre switchporte tilsluttet serveren, så vil båndbredden med 100 Mbps linjer til serveren forøges til en samlet båndbredde til serveren på 300 Mbps (se figur 3). Tilslutter man fire switchporte til serveren, vil man have en båndbredde på 400 Mbps. osv. Da ingen af de switche, som vi ser på i denne artikel, har ekstra highspeed-porte, kan ovenstående være den eneste måde, hvorpå man i bestemte situationer effektivt kan opnå højere båndbredde til en server. Det eneste ekstraudstyr, der kræves, er ekstra netkort til serveren.
Flere arbejdsgrupper og segmenter
Hvis man har et netværk, hvor tre arbejdsgrupper på hver deres segment skal have adgang til information på hver deres server, så vil det være en ineffektiv løsning at tilslutte de tre segmenter til en switch, som så igen er tilsluttet de tre servere (se figur 4). I stedet kan man optimere netværket ved at sætte en switch mellem hvert netværkssegment og den server, som er relevant for det enkelte segment (se figur 5). Det forhindrer ikke, at man kan tilslutte de forskellige switche til hinanden således, at man understøtter situationer, hvor nogle enheder skal have adgang til enheder på et andet segment. Ideen er, at man organiserer sit netværk således, at trafikken til de andre segmenter er minimal, og hovedtrafikken holdes til den switch, som er tilsluttet den server, der er relevant for segmentet. Hvis man har serverbaserede applikationer, som skal bruges af alle segmenter, vil den bedste løsning være at installere applikationen på alle serverne, som så eventuelt kan dele en fælles database. Det kan gøres mest effektivt ved at installere et ekstra netkort i hver server, som så tilsluttes hinanden igennem en switch (se figur 6).
Vi har på Alt om NET haft fire prisbillige switche til gennemsyn. Der er her tale om switche til den almindelige forbruger og det mindre firma. Alle de switche, som vi til denne artikel har set på, er nemme at sætte op og virker uden problemer. Faktisk kan man udskifte sine hub med en hvilken som helst af de her afprøvede switche – og det vil virke uden problemer. Der kræves ingen konfiguration, da switchene ikke har konfigurations- eller monitormuligheder.
De funktioner vil vi se nærmere på i næste artikel, hvor vi som sagt behandler de mere avanceret switche. De stress-afprøvninger, som vi har udført på switchene, viser en sammenhæng mellem pris og kvalitet, men forskellene er dog så små, at man til mindre krævende opgaver sagtens kan vælge en rigtig billig switch. Skal man bruge switchen i et netværk, hvor driftsikkerheden er af stor betydning, skal man nok vælge et af de ”sikre” mærker som f.eks. 3Com eller D-Link. Dels sidder der typisk bedre elektronik i de anerkendte mærker og dels har disse mærker en bedre kommunikation til slutbrugeren. Det betyder typisk, at fejl mv. bliver fundet og rettet hurtigere. Men skal man bruge en switch til et netværk, hvor driftsikkerheden ikke er essentiel, kan man som sagt sagtens – og med god samvittighed – vælge en af de billigste switche.
3Com OfficeConnect Dual Speed 8
Her har vi set på et af de nyeste skud fra den velkendte OfficeConnect-serie fra 3Com. Serien er meget populær og bruges mange steder. Der er med andre ord tale om gennemtestede produkter. Derudover er 3Com mærket, som mange netværksfolk sværger til, når det drejer sig om netkort. Det har den fordel, at man kan forvente, at switchene umiddelbart virker i de fleste sammenhænge. Mange netværksfolk har i modsætning hertil erfaret, at for mange forskellige mærker sat sammen i et netværk kan give ”uforklarlige” problemer. 3Com OfficeConnect-serien har ydermere den fordel, at de kan stables ved hjælp af nogle medfølgende plasticholdere, som man indsætter i siden af produkterne. Rent funktionsmæssigt yder denne switch særdeles godt, og den virker velproportioneret i forhold til dens tiltænkte rolle som en switch længere ude på netværkssegmenterne, hvor man så har en eller flere store switche til at tage sig af backbonen. Det forhindrer dog ikke, at man sagtens kan bruge denne switch som den primære switch i et mindre netværk, hvor den f.eks. kunne placeres ved serveren og/eller ved en gateway.
D-Link DES 1005D
Vi har her fat i et andet af de store netværksfirmaer, nemlig D-Link. Virksomheden er kendt for at lave produkter i høj kvalitet, og deres switche indeholder da også højkvalitets print og komponenter i den gode ende. Der er også her tale om en virkelig stærk switch med en buffer på hele 1024 kB. D-Link DES 1005D yder særdeles fremragende selv under stor belastning. Designet er – som elektronikken – gedigent og klassisk (i netværkssammenhæng). Det er en switch, som man må forvente bare virker selv under længerevarende og konstant belastning.
Unex Deskpro SD160S
Unex er et af de nyere taiwanesiske mærker, som laver velfungerende produkter i den lavere prisende. Switchen er velfungerende, udført i et fikst design og er således en virkelig potent sag til prisen. Deskpro SD160S har en MAC-adressetabel på 8 kB, hvilket er temmelig meget for en switch i denne prisklasse. Da den også har en samlet bufferhukommelse på 512 kB, kan man her forvente en særdeles god ydelse. I praksis klarer den sig også fint ved højere belastninger. Om elektronikken så er af en kvalitet, der også virker efter længere tids konstant brug, kan vores afprøvning desværre ikke afsløre.
RubyTech SH-8008RM
Denne switch fra taiwanesiske RubyTech er en velfungerende enhed til en overkommelig pris. En switch som nok mest vil finde anvendelse til mindre hjemme- eller foreningsnetværk, hvor prisen har større betydning end stabilitet ved store belastninger. Dermed dog ikke sagt, at der er noget, der tyder på, at switchen på nogen måde er ustabil. Selv om RubyTech SH8008RM ikke har så stor en buffer, som de andre switche i denne afprøvning, så yder den udmærket ved normale belastninger. Det er dog ikke en switch, som det kan anbefales at bruge ved en større gateway eller ved en konstant belastet server. Men det er – som Unex Deskpro SD160S – en udmærket og velfungerende switch til SoHo-markedet.
Konklusion
Switchteknologien er inde i en hurtig udvikling, og priserne på switche er de sidste par år faldet betydeligt. Hvis man bruger switche fornuftigt, kan selv low- og midrange-switche radikalt forøge båndbredden i stort set alle typer af netværk. Alle de switche, som vi i denne artikel har set på, er velfungerende, og da stort set alle netværksfabrikanter i dag producerer switche, kan man finde en switch til næsten et hvilket som helst behov og pengepung. Hvilken switch, man bør vælge, afhænger af ens behov for ydelse og stabilitet. Hvis man har stort behov for længerevarende konstant funktionalitet, bør man nok holde sig til de kendte mærkevarer, men ellers kan alle de switche, som vi her har set på, anbefales. I næste artikel skal vi se på ”de store drenge”, nemlig switche med avancerede muligheder til den professionelle bruger med store behov for ydelse og funktionalitet.
Ny bruger
Nybegynder
Opret
Preview
