Ethernet вчера и сегодня

Технология Ethernet продолжает свое триумфальное шествие от рабочего стола до операторских сетей.
Термин «Ethernet» впервые был введен 1976 г. Робертом Меткалфом в статье «Ethernet: технология распределенной коммутации пакетов для локальных вычислительных сетей». Однако этому предшествовали многочисленные эксперименты в исследовательском центре Xerox в Пало Альто, где была построена экспериментальная сеть со скоростью передачи 2,94 Мбит/с — прообраз Ethernet.
В начале 1980 г. Xerox, DEC и Intel представили разработку, которая спустя три года воплотилась в стандарте IEEE 802.3, в результате чего Ethernet превратилась в открытую технологию. IEEE неоднократно дорабатывал спецификации Ethernet. Переход на недорогую неэкранированную «витую пару» породил новую разновидность Ethernet — 10BaseT, а применение волоконно-оптического кабеля для удаленных коммуникаций потребовало создания спецификации 10BaseF (до 2 км). Недорогим методом повышения производительности сети стала коммутация (см. Рисунок 1). Быстрая эволюция привела к созданию спецификаций с поддержкой скорости 100 Мбит/с (Fast Ethernet) по двум (100BaseTX) и четырем (100BaseT4) медным витым парам на расстоянии до 100 м, оптическому волокну (100BaseFX) на дальних расстояниях, а вскоре появились гигабитные версии для оптики и меди.

Рисунок 1.

Простейшие сетевые устройства для связи нескольких узлов позволяли
в каждый момент времени осуществлять передачу только одному
компьютеру. С увеличением числа компьютеров конкуренция за кабель
и количество коллизий росли, а эффективная скорость передачи данных
падала. Решить проблему позволили коммутаторы, осуществляющие не
широковещательную рассылку пакетов всем подключенным устройствам,
а отправляющие их только адресату (по его MAC-адресу).
В коммутируемой сети реальная скорость увеличивается с 1-4 до 10 Мбит/с.
В 1993 г. в качестве альтернативы Fast Ethernet компании AT&T и HP предприняли попытку создания 100VG-AnyLAN — расширения 100BaseT, объединяющего поддержку Ethernet и Token Ring. Двумя годами позже 100VG-AnyLAN даже получила статус стандарта IEEE 802.12. В противовес принятому в Ethernet методу случайного доступа CSMA/ CD в ней были определены метод доступа Demand Priority и новая схема квартетного кодирования (Quartet Coding) с избыточным кодом 5В/6В. Эта технология отвечала требованиям приложений с гарантированным временем реакции сети, но испытания временем она не выдержала.
Надежды на широкое внедрение в локальных сетях других технологий с более высоким качеством обслуживания по сравнению с Ethernet, таких, как ATM, не оправдались, — простота, распространенность и низкая стоимость Ethernet оказались более привлекательным фактором. К 1997 г. на ее долю приходилось более 80% локальных сетей, она поддерживалась во всех популярных на тот момент стеках протоколов — TCP/IP, IPX и DECNet.
Коммутаторы (см. Рисунок 2) используются сегодня на всех уровнях сети, обеспечивая взаимодействие компьютеров в рабочих группах, их соединение с сетью и коммуникации между отдельными сетями. Современные коммутаторы поддерживают разнообразные дополнительные функции, в том числе определение приоритетов трафика, регулирование качества обслуживания (QoS), управления сетью и безопасность.

Рисунок 2.

Такая распространенная некогда конфигурация локальной сети Ethernet
сегодня встречается редко: скорости выросли на порядок,
а подешевевшие коммутаторы практически вытеснили концентраторы.
Потребность в подключении локальной сети к распределенной корпоративной сети или к Internet и в объединении нескольких локальных сетей привела к появлению маршрутизаторов (см. Рисунок 3). В функции маршрутизаторов входило принятие решения по выбору маршрута доставки пакетов, в том числе на основании различных параметров (загруженность, стоимость маршрута и т. д.). В современных маршрутизаторах применяется сложная аппаратная и программная технология, а два десятилетия разработки позволили создать оборудование, с помощью которого можно строить сети на базе протокола IP любого масштаба. Так что маршрутизаторы по праву составляют основу глобальной сети Internet.

Рисунок 3.

Архитектура высокоскоростного маршрутизатора. Линейный модуль
содержит компоненты физического уровня для интерфейса внешнего
канала передачи данных с коммутирующей матрицей. Коммутирующая
матрица соединяет компоненты маршрутизатора и обеспечивает более
высокую пропускную способность, чем общая шина.
Механизм продвижения пакетов (форвардинга) анализирует заголовки,
определяет исходящий линейный модуль и формирует новый заголовок.
Сетевой процессор выполняет сетевые протоколы, обрабатывает
маршрутные таблицы, передавая эту информацию механизмам
продвижения, и отвечает за управление сетью.
Насчитывающая уже более чем 30-летнюю историю технология Ethernet сегодня завоевывает новые позиции. Изначально предназначавшаяся для локальных сетей, она вытеснила из них таких конкурентов, как ARCNet и Token Ring, и сегодня ее доля приближается к 100%. Хотя оборудование Fast Ethernet все еще составляет основную инсталлированную базу (порядка 80%), все активнее идет процесс перехода к гигабитным скоростям. Поставщики активного и пассивного сетевого оборудования для локальных сетей концентрируют свое внимание на продуктах «гигабит до рабочего стола».
Благодаря повышению скорости и качества услуг, Ethernet распространяется на смежные области — сети хранения данных, распределенные корпоративные и городские сети (Metro Ethernet), глобальные сети и сети доступа, что позволяет снизить стоимость предоставления услуг передачи голоса, видео и данных. Она становится основой конвергентных сетей нового поколения и применяется для прозрачного соединения удаленных офисов (L2 VPN, Ethernet over SDH). Стандарты IEEE, где определяются методы приоритезации трафика, назначения тегов, управления пропускной способностью, быстрой реконфигурации и резервирования ресурсов сети, позволяют обеспечить гарантированную доставку пакетов для критичных ко времени приложений.
Принятие стандарта 10 Gigabit Ethernet (IEEE 802.3ae) в 2002 г. способствовало дальнейшей экспансии Ethernet в городские и глобальные сети. Ethernet широко используется в промышленных приложениях и для передачи голосовых потоков, а на уровне глобальных сетей является эффективной технологией доставки трафика IP. Поддержка большим числом производителей ведет к удешевлению оборудования Ethernet.
ИНЫХ УЖ НЕТ, А ТЕ ДАЛЕЧЕ...
История Ethernet неразрывно связана с историей компаний — основных производителей сетевого оборудования Ethernet. С момента появления Gigabit Ethernet рынок оборудования Ethernet и состав основных игроков существенно изменились. В 1998 г. на рынке коммутаторов Ethernet господствовали четыре компании Cisco Systems (37,3%), 3Com (15,7%), Cabletron Systems (13,8%) и Bay Networks (10,4%). На долю всех остальных приходилось лишь 22,8%.
Тогда же Bay Networks, специализирующаяся на решениях для передачи данных, и Northern Telecom, поставщик решений для рынка телефонии и телекоммуникаций, образовали новую компанию — Nortel Networks. В 2000 г. Cabletron Systems разделилась на независимые компании — Aprisma Management Technologies, Enterasys Networks, Riverstone Networks и Global Network Technology Services, а из состава Lucent Technologies (четырьмя годами ранее отделившейся от AT&T) выделилась Avaya, к которой перешла линейка оборудования для корпоративных сетей, в частности коммутаторы Cajun (см. Рисунок 4).

Рисунок 4.

В 1998 г. лишь немногие устройства могли сравниться по мощности
с коммутатором Lucent P550 Cajun Switch (пропускная способность
семислотового устройства превышала 45 Гбит/с) и емкости (один
модуль поддерживал 20 портов 10/100 Мбит/с
или до четырех портов Gigabit Ethernet).
Стратегия основанной Робертом Меткалфом компании 3Com была достаточно непоследовательной. В конце 80-х гг. она даже разработала в партнерстве с Microsoft сетевую ОС 3+ Open, о которой сегодня мало кто помнит. В начале 90-х 3Com была заметно крупнее Cisco (в 1993 г. ее оборот составлял 723 млн долларов против 649 у Cisco), однако затем сосредоточилась на производстве плат сетевых адаптеров (NIC). Тем временем Cisco стремительно наращивала продажи на волне бума Internet, успешно продавая высокопроизводительные коммутаторы и маршрутизаторы. К 1996 г. оборот Cisco вдвое превзошел 3Com и превысил 4 млрд долларов, а в 2001 г. Cisco стала в девять раз крупнее. В прошлом году разрыв стал уже 20-кратным. От 3Com потребовались серьезные усилия для закрепления на рынке корпоративного сетевого оборудования. Если в 1995 г. сетевые платы составляли более половины ее бизнеса, то в прошлом году на их долю приходилось 16%.
По сравнению с другими лидерами рынка того времени Cisco Systems развивалась без серьезных потрясений, а ее история может служить иллюстрацией развития сетевых технологий. Компанию основали в 1984 г. сотрудники Стенфордского университета Лен Бозак и Сэнди Лернер, назвав свое детище в честь города Сан-Франциско. Вскоре с помощью других специалистов они создали первый в мире многопротокольный маршрутизатор. Такое устройство потребовалось для реализации полноценного межсетевого соединения — необходимость в нем выявили эксперименты по сетевому взаимодействию зданий университетского городка через мосты и маршрутизаторы.
Вслед за своим первым коммерческим продуктом, выпущенной в 1985 г. подсистемой MEIS, в 1986 г. Cisco удалось добиться серьезного успеха благодаря маршрутизатору Advanced Gateway Server (AGS) для Internet, функционирующему под управлением ОС, названной впоследствии Cisco IOS (см. Рисунок 5). Через год, получив первое финансирование, Cisco создает многопортовый коммуникационный интерфейс (Multiport Communication Interface, MCI) с четырьмя портами Ethernet и двумя последовательными портами, работающими со скоростями до T-1. Этот модуль функционировал как мост (второй уровень) и маршрутизатор (третий уровень модели OSI). В том же году в Cisco разрабатывают Interior Gateway Routing Protocol (IGRP) — протокол для создания крупных объединенных сетей. Имея к 1989 г. всего три продукта и 111 сотрудников, компания достигла оборота в 27 млн долларов и в следующем году вышла на NASDAQ. Через пару лет ее рыночная капитализация превысила 1 млрд долларов. В 1993 г. она запускает основные продуктовые линейки, а в следующем году зарабатывает 1 млрд долларов за год и становится крупным поставщиком многопротокольных сетевых устройств.

Рисунок 5.

Выпущенный в 1986 г. первый модульный многопротокольный
маршрутизатор Cisco Advanced Gateway Server (AGS) позволил
соединить устройства с различными интерфейсами с помощью
протокола IP. Устройство содержало оперативную память
емкостью 1 Мбайт, могло обрабатывать 200 пакетов/с,
поддерживало соединения Ethernet, последовательные линии и
ARPANET. Шасси имело несколько шин и девять слотов.
Революционное на тот момент устройство оказало
значительное влияние на развитие отрасли.
По данным Synergy Research, к концу 2002 г. Cisco лидировала во всех категориях управляемых коммутаторов с долей 70% и занимала ведущие позиции на мировом рынке маршрутизаторов IP, оборот которого через год превысил 7 млрд долларов. В регионе EMEA по числу портов компания опережает HP, 3Com и Nortel (см. Рисунок 6).

Рисунок 6.

Изменение долей рынка коммутаторов для корпоративных сетей
в регионе EMEA (по данным Dell’Oro).

ОСНОВНОЙ ЭЛЕМЕНТ
Коммутаторы Ethernet — основной элемент корпоративных локальных сетей и информационной инфраструктуры современного бизнеса. Аналитики In-Stat/MDR ожидают, что в ближайшие годы по-прежнему будет расти спрос на коммутаторы третьего уровня и коммутаторы Gigabit Ethernet, развертываемые на границе сети, а сами локальные сети станут более высокоскоростными и интеллектуальными в связи с расширением функциональности пограничного оборудования.
Наряду с улучшением мировой экономической ситуации рыночному развитию будет способствовать увеличение количества и видов подключаемых к корпоративным сетям клиентских устройств, передача конвергентного трафика (голос, видео, данные), интеграция проводных и беспроводных сетей, необходимость удаленного подключения сотрудников, партнеров, офисов, обновление парка оборудования после трехлетнего сокращения бюджетов на ИТ, а также потребность в новых продуктах со встроенными функциями безопасности. По прогнозам In-Stat/MDR, к 2008 г. годовой объем мирового рынка корпоративных коммутаторов превысит 500 млн портов — это втрое больше, чем в 2002 г.
Данное оборудование представлено широким спектром устройств. Коммутаторы с интерфейсами 100 Мбит/c, 1 и 10 Гбит/c выпускаются в модульной и фиксированной конфигурации. Модульные шасси обладают большей гибкостью и позволяют наращивать пропускную способность и/или функциональность устройства. Коммутаторы третьего уровня выполняют распределенные функции коммутации и маршрутизации на аппаратном уровне (для каждого порта) на скорости среды передачи. Модульные и фиксированные коммутаторы Ethernet уровней с четвертого по седьмой с балансировкой нагрузки реализуют коммутацию второго уровня со скоростью среды передачи, распределение трафика по портам и функции третьего уровня. Производители коммутаторов переходят от гонки за гигабитами и «пакетами в секунду» к внедрению функций, обеспечивающих предоставление дополнительных сетевых услуг.
Чтобы сохранить инвестиции заказчиков, производители предусматривают возможность установки в новые шасси прежних интерфейсных модулей. В 1995 г. компания Cabletron, один из лидеров рынка того времени, выпустила коммутатор MMAC Plus (позднее получивший название Smart Switch 9000), где была реализована идея полностью распределенной обработки пакетов. По сути это было пассивное шасси, не нуждавшееся в модуле управления. Компания разработала для него три поколения модулей, наращивая его производительность и функциональность. Заложенные в MMAC Plus идеи получили свое развитие в появившемся в 1997 г. продукте Smart Switch 6000 (впоследствии Matrix E6), причем это шасси, унаследованное Enterasys, оказалось долгожителем: последние модули для него были сняты с производства в прошлом году.
До сих пор выпускается и представленный в 1998 г. маршрутизатор Smart Switch Router (впоследствии XP) — первое в отрасли аппаратное решение (Hardware Based Router), производительности которого оказалось достаточно для обработки пакетов со скоростью среды передачи данных вне зависимости от поддерживаемых функций (таких, как списки контроля доступа ACL). Для него было создано четыре поколения модулей управления и три поколения линейных модулей.
Год спустя Enterasys внедрила технологию Multilayer Frame Classification, получившую свое дальнейшее развитие в технологии Enterasys Secure Networks, и удачно вписалась в растущий сегодня спрос на сетевую безопасность. С ее помощью коммутаторы могли классифицировать пакеты в соответствие VLAN, присваивать им приоритеты, организовывать ACL по атрибутике L2-L4, осуществлять аутентификацию пользователей при подключении к сети с последующей авторизацией (позднее аналогичные задачи стали решать с помощью стандарта 802.1x). С момента выпуска компанией в 2000 г. шасси с Matrix E7 до новейших мультитерабитных маршрутизаторов ядра Matrix X Series она развивает идеи, заложенные еще в MMAC Plus и Matrix E-6, такие, как распределенная обработка, отсутствие модулей управления, пассивные шины. Эти шасси позволяют использовать модули Matrix различных выпусков.
С прошлого года 3Com, наращивая мощность решений, выпускает терабитные коммутаторы для ядра корпоративной сети. Так, одной из последних новинок компании стал 3Com Switch 8800 с пропускной способностью 1,4 Тбит/c. Каждый его модуль представляет собой независимый коммутатор второго/третьего уровня. 3Com Switch 8800 в состоянии обслуживать сети из более чем 10 тыс. узлов. В планах 3Сom на 2006 г. — выпуск модулей для коммутатора 8800 с поддержкой IPv6 и MPLS (многопротокольной коммутации по меткам). Наряду с «тяжелыми» коммутаторами 3Com намерена развивать линейки маршрутизаторов различных уровней, системы обеспечения безопасности сетей. В прошлом году она выпустила модули с пропускной способностью 10 Гбит/с для коммутаторов серии 7700.
На рынке оборудования Ethernet сегодня представлено огромное число производителей с продуктами самого разного класса. В бизнесе некоторых компаний, в частности Allied Telesyn, исторически специализирующейся на сетевых решениях и системах сопряжения Ethernet, эта технология занимает не менее важное место, чем у 3Com. Расширив свою сферу деятельности, Allied Telesyn реализует широкий спектр технологий доступа, агрегирования, магистрального и базового транспорта. Развивая с 2003 г. стратегию IP all the Way, компания предлагает сквозное решение IP/ Ethernet для предоставления услуг Triple Play (голос, видео и данные).
В прошлом году Allied Telesyn объявила о начале продаж многоуровневого (L3/L7) коммутатора AT-8948, поддерживающего коммутацию IPv4 и IPv6 третьего уровня на скорости среды передачи. Он предназначен для построения производительных сетей доступа в комбинированных приложениях передачи видео, данных и речи. Почти одновременно компания выпустила модуль 10GbE для своего многоуровневого модульного коммутатора SwitchBlade. Аппаратная поддержка протокола IPv6 позволяет преодолеть нехватку IP-адресов, а 10-гигабитные скорости дают возможность агрегировать связи в крупных или загруженных сетях. Представленный недавно коммутатор AT-9900 осуществляет маршрутизацию IPv4 третьего уровня на скорости среды передачи, предлагает усовершенствованные функции QoS для трафика мультимедиа и высокопроизводительную маршрутизацию IPv6 Multicast.
ЦЕНА И СКОРОСТЬ
В последнее время мировой рынок коммутаторов Ethernet растет по числу портов на 15—16% ежегодно, при этом совокупный оборот производителей падает на 10—12%, что говорит о быстром снижении стоимости в расчете на порт. По поставкам модульных коммутаторов Gigabit Ethernet лидерами остаются компании Cisco, HP ProCurve Networking, Nortel, Enterasys, Foundry и Extreme. Хотя Cisco Systems опережает конкурентов с большим отрывом, HP ProCurve Networking удалось в последнем квартале прошлого года увеличить свою долю на рынке управляемых коммутаторов Ethernet в EMEA до 17%.
На выставке CeBIT 2005 продемонстрирован маршрутизатор
Cisco Carrier Routing System (CRS-1) с самой высокой в мире
производительностью в 92 Тбит/с. В его разработку
инвестировано полмиллиарда долларов. Маршрутизатор
оснащен новой версией Cisco IOS под названием IOS XR
на базе микроядра, что отвечает требованиям модульности
компонентов и способствует изоляции отказов и
самовосстановлению, а также повышению уровня доступности
системы. CRS-1 позволяет создавать
«логические маршрутизаторы»,
ассоциируя с ними линейные платы и процессоры
для предоставления различных услуг клиентам.
Недавно Lucent Technologies, Bell Labs и FCI удалось достигнуть скорости передачи данных по электрическим проводникам 25 Гбит/с. Теоретически это позволяет создавать коммутаторы с внутренней пропускной способностью 100 Гбит/с. В числе перспективных направлений — оптическая коммутация и маршрутизация. В конце 1999 г. Lucent впервые продемонстрировала прототип полностью оптического устройства, где оптические потоки коммутировались с помощью микрозеркал (технология MicroStar), а вскоре анонсировала оптический маршрутизатор WaveStar LambdaRouter c производительностью 10 Тбит/с. Сегодня в Bell Labs продолжается совершенствование этого оборудования. Ожидается, что интегрированные фотонные устройства позволят внедрить новые методы формирования сигнала, коммутации и обработки данных.
НОВЫЕ РОЛИ
Производительность современных моделей коммутаторов ядра сети варьируется от 400 Гбит/с до 1,5 Тбит/с, и традиционный путь развития предполагает дальнейшее наращивание их мощности. Кроме того, поставщики сетевого оборудования корпоративного класса переходят к расширению его функциональности. Это сопровождается все большей специализацией устройств ядра сети и ее периферии. У корпоративных заказчиков появляются новые требования в таких областях, как информационная безопасность, надежность и конвергенция — передача в сети разнородного трафика (голоса, видео и данных).
В HP ProCurve Networking считают, что в коммутаторах имеет смысл реализовать те технологии, внедрение которых не замедляет передачу трафика (такие, как препятствующая распространению вирусов в сети технология HP Virus Throttling). Между тем интеграция функций межсетевого экрана или фильтрации по сигнатурам ведет к падению производительности, поэтому подобную функциональность лучше использовать на периметре сети, возложив на пограничные устройства функции принятия решений (включая аутентификацию, приоритезацию трафика и проч.), а в ядре применять мощные коммутаторы. В такой модели коммутаторы ядра сети осуществляют коммутацию между интеллектуальными устройствами на ее границе, используя уже имеющуюся информацию, что позволяет добиться лучшей масштабируемости и снижения затрат.
В 3Com полагают, что интеллект должен присутствовать как в коммутаторах уровня доступа, так и в ядре сети, а среди тенденций развития коммутаторов уровня доступа с учетом потребностей бизнеса отмечают повышение эффективности обработки трафика, поддержку QoS, классификацию и маркировку/перемаркировку трафика, приоритетную обработку трафика критичных приложений, контроль трафика в сети благодаря поддержке маршрутизации, использование расширенных списков доступа для фильтрации, а также поддержку механизмов обеспечения высокой доступности (отказоустойчивые конфигурации и резервирование компонентов, стеки с «горячей» заменой, отказоустойчивые сети на основе протоколов Rapid Spanning Tree и LACP). Важным направлением является расширение безопасности и управляемости, поддержка коммутаторами возможностей аутентификации, авторизации и отслеживания действий пользователей проводных и беспроводных сетей, безопасное управление (SSH and SNMPv3) в территориально распределенных инсталляциях.
Многие современные коммутаторы поддерживают аутентификацию IEEE 802.1x (Port Based Network Access Control, контроль доступа к сети на уровне порта) и передачу мультимедийного трафика (приоритезацию трафика и IGMP). Наделение их дополнительными функциями может способствовать увеличению оборота данного рынка, компенсируя снижение стоимости портов Ethernet.
С ростом беспроводных сетей у коммутаторов появляется еще одна обязанность: в крупных корпоративных сетях с большим количеством беспроводных точек доступа коммутаторы, агрегирующие трафик беспроводных клиентов, выгоднее наделять дополнительными возможностями аутентификации и авторизации, применяя недорогие «неинтеллектуальные» точки доступа. Как отмечает Лев Бокштейн, технический директор представительства Enterasys Networks в России и СНГ, распространение беспроводных сетей, во-первых, усугубило проблемы обеспечения безопасности и стимулировало развитие соответствующих областей, а, во-вторых, привело к созданию специализированных коммутаторов, работающих как контроллеры группы точек доступа. Это позволяет использовать более дешевые точки доступа и уменьшать количество производимых вручную операций, правда, централизация управления ставит вопрос о надежности решения.
Как живешь, Ethernet?
Сколько технологий и течений 1970-х гг. сохраняют ведущие позиции в настоящее время и отличаются достаточной приспособляемостью, чтобы с триумфом войти в XXI век? Если вы подумали о Betamax, магнитных браслетах и туфлях на платформе, то ошиблись. Прежде всего следует назвать персональные компьютеры, VHS и Ethernet. Несмотря на более чем 20-летнюю историю и жесткую конкуренцию со стороны других технологий, сеть Ethernet все еще полна сил.
Технология Ethernet была разработана в 1970-е гг. и достигла лидирующего положения на рынке локальных сетей к середине 1980-х. Когда сети Token Ring начали демонстрировать превосходство перед Ethernet в вопросах надежности, управляемости и (по крайней мере, потенциальной) производительности, Ethernet-сообщество вдохнуло в нее новую жизнь. После того как в 1990 г. был принят стандарт 10BaseT, возник рынок сетевых карт, конкуренция на котором отличалась особой бескомпромиссностью. Появилось также множество все более дешевых и все более интеллектуальных концентраторов. Это позволило Ethernet прочно обосноваться и занять лидирующее положение в среде локальных сетей. В 1990-е гг. 10BaseT отвоевал у Token Ring значительную долю рынка; более половины поставляемых в настоящее время сетевых карт ориентированы именно на 10BaseT.
Сетевые карты, концентраторы и кабели для 10BaseT выделялись прежде всего ценой. После стандартизации 10BaseT появилось несколько новых технологий Ethernet. Среди самых выдающихся новинок можно назвать коммутацию Ethernet и Fast Ethernet, хотя и стековые концентраторы играли все большую роль. Вдобавок два предлагаемых расширения Ethernet призваны улучшить способность доставки наиболее критичной к задержкам информации: видео- и мультимедийных данных.
Ethernet — испытание на живучесть
Ethernet, возникшая как сетевая технология с разделением среды передачи, а именно коаксиального кабеля, эволюционировала вместе с изменениями запросов пользователей. Соответствуя самым последним требованиям к кабельной проводке, стандарт Ethernet распространяется теперь на такие среды передачи данных, как оптическое волокно и неэкранированная витая пара. Побудительными мотивами перехода к этим средам стало быстрое и всепроникающее распространение локальных сетей в коммерческих, правительственных и другого рода организациях, а также потребность в эффективном и экономичном управлении и обслуживании данных сетей.
Коммутация в Ethernet была разработана с целью расширения доступной для серверов и рабочих станций пропускной способности. Появление недорогих коммутаторов для локальных сетей предопределило переход к разреженным и частным (выделенным) сетям с помощью микросегментации. По данным International Data Corp. (IDC), рынок коммутаторов за последний год вырос на 390% — от 413 тыс. портов в 1994-м до более чем 2 млн портов в 1995-м. Без относительно недорогих коммутаторов для локальных сетей с малым временем ожидания подобный скачок был бы невозможен.
Самая последняя новинка среди стандартов Ethernet — Fast Ethernet 100BaseT — не оказала пока существенного влияния на рынок продуктов для локальных сетей. Продукты для сетей на 100 Мбит/с, по мере того как все больше поставщиков вступают в игру, становятся все доступнее по цене. Fast Ethernet обеспечивает элегантный и плавный путь миграции от разделяемого и коммутируемого 10BaseT к разделяемому и коммутируемому 100BaseT.
Стековые концентраторы: царь горы
В «античные» времена сетевых технологий (скажем, около 1992 г.) стековые концентраторы были недорогими устройствами с возможностями, применение которым можно было найти только в организациях с элементарными требованиями к объединенным сетям. Предприятиям же, нуждавшимся в дополнительной функциональности, например в управлении или избыточности, не оставалось иного выбора, как вкладывать средства в дорогостоящие модульные концентраторы со множеством функций. Сегодня, однако, граница по цене и производительности, традиционно отделявшая стековые концентраторы от модульных, более расплывчата: последнее поколение стековых концентраторов обладает богатыми функциональными возможностями при невысокой цене.
Все большее число пользователей считают стековые концентраторы жизнеспособным решением — возможно, даже более жизнеспособным, чем модульная альтернатива. Энтузиазм верных сторонников стековых концентраторов крепнет день ото дня. Однако основана их верность на достоинствах или на личных предпочтениях — вопрос спорный. « Волна интереса со стороны потребителей захлестнула и поставщиков, многие из которых торопятся выпустить стековые концентраторы. В результате цена продолжает падать (концентраторы младшего класса стоят от 50 долларов за порт), в то время как интеграция функций, ранее доступных только в модульных концентраторах старшего класса (например, поддержка удаленного мониторинга RMON, отказоустойчивость, высокоскоростные порты), продолжается.
Gigabit Ethernet набирает скорость
Это модно. Это круто. А при скорости 1000 Мбит/с — это определенно далеко не тот Ethernet, что прежде. Современная версия наших безотказных помощников — Ethernet на 10 и 100 Мбит/с — способна обеспечить «турбопроизводительность» без тех сложностей, что характерны для таких технологий, как ATM. Но насколько реальны шансы Gigabit Ethernet стать моделью этого года?
Отраслевые исследования предсказывают безоблачное будущее технологии Gigabit Ethernet. «По мнению многих, Gigabit Ethernet представляет следующую волну технологии, — утверждает Дэвид Пасмор, президент Decisys. — А с началом внедрения она займет место на магистрали в территориальной сети». Рост числа пользователей Fast Ethernet приведет к необходимости организации трактов Gigabit Ethernet между коммутаторами Fast Ethernet, а также подключения настольных коммутаторов к магистрали.
В связи с этими успехами Gigabit Ethernet многие стали задаваться вопросом, как это скажется на ATM. По словам Дэвида Родевальда, директора по корпоративным связям в Xylan, ATM не будет испытывать заметного давления со стороны Gigabit Ethernet. «Телекоммуникационные компании создают инфраструктуру ATM в своих глобальных сетях, — говорит он. — Для организации бесшовного интерфейса с глобальной сетью конечный пользователь должен будет иметь ATM». Таким образом, Родевальд полагает, что две технологии будут сосуществовать.
Главное достоинство Gigabit Ethernet состоит, по выражению Джефа Мартина, менеджера по маркетингу продуктов в Bay Networks, «во второй части названия». «Благодаря использованию кадров Ethernet он выглядит как Ethernet и представляет расширение того, к чему пользователи давно привыкли».
Многоуровневая коммутация: между строк
Производители рекламируют коммутаторы и маршрутизаторы с функциями второго, третьего и четвертого уровней. Как отделить факты от вымысла? Характеристика «путаница» даже близко не отражает сегодняшнее состояние рынка сетевого оборудования. При таком обилии противоречивой информации о коммутаторах, маршрутизаторах и так называемых маршрутизирующих коммутаторах и коммутирующих маршрутизаторах — не говоря уже о жаркой дискуссии об «уровнях» — вряд ли кто-нибудь способен внятно объяснить, что все же делает большая часть оборудования. Современные многоуровневые коммутаторы выполняют как коммутацию, так и высокоскоростную маршрутизацию, причем дополнительные возможности реализуются с помощью специализированных интегральных схем ASIC, а не программного обеспечения, как у унаследованных маршрутизаторов.
Многоуровневые коммутаторы бывают нескольких типов. Некоторые производители заявляют, что их системы могут работать на втором, третьем, четвертом и даже более высоких уровнях. Однако один взгляд на модель OSI показывает, что коммутация четвертого уровня является фикцией, так как все относящиеся к коммутации функции осуществляются на уровне не выше третьего. Тем не менее способность системы анализировать информацию прикладного уровня может оказаться полезной — в частности для управления трафиком.
Сергей Орлов — обозреватель «Журнала сетевых решений/ LAN»