Коммутатор Gigabyte GN-GT8S

Сергей Пахомов

оммутатор GN-GT8S интересен прежде всего тем, что это одна из первых на рынке моделей гигабитного коммутатора, предназначенного для SOHO-сегмента.

Данное устройство имеет восемь портов 10/100/1000Base-T на задней панели и выполнено в миниатюрном стильном корпусе серебристого цвета, допускающем как настольное расположение, так крепление к стене. На передней панели коммутатора расположены светодиодные индикаторы портов: Link/Act, Link 10/100/1000 и FDX/HDX, позволяющие определять сетевую активность, установленную скорость соединения и режим передачи (полный или полудуплекс).

Хотя данная модель коммутатора не является управляемой (то есть не поддерживает функцию управления по сети), ее можно отнести к разряду Smart-коммутаторов, имеющих возможности локальной настройки. Для этого на задней панели коммутатора предусмотрен последовательный порт, посредством которого устройство можно подключить к ПК. Чтобы настроить коммутатор, достаточно воспользоваться любой терминальной программой (например, Hyper Terminal). Конечно, возможности настройки коммутатора не столь обширны, как в случае управляемых коммутаторов, однако для модели класса SOHO дополнительные возможности, реализованные в коммутаторе, полностью соответствуют его назначению.

Из дополнительных возможностей коммутатора можно назвать создание транковых групп на основе объединения портов для увеличения пропускной способности канала связи, организацию VLAN-сетей на основе объединения и зеркалирования портов и конфигурацию каждого порта по отдельности. Кроме того, коммутатор поддерживает четыре класса (Low, Normal, High, Very High) приоритезации кадров на основе портов.

После рассмотрения основных возможностей данного устройства ознакомимся с ним более детально. Чтобы протестировать коммутатор GN-GT8S, была собрана локальная сеть из восьми ПК на базе процессора Intel Pentium 4 3,0 ГГц. Каждый ПК был оснащен интегрированным на материнской плате гигабитным сетевым адаптером Marvel Yukon Gigabit Ethernet 10/100/1000Base-T Adapter.

Для генерации сетевого трафика по протоколу TCP использовался программный пакет NetIQ Chariot 5.0.

Тест 1. В этом тесте измерялась максимальная скорость передачи между двумя компьютерами, подключенными к портам коммутатора, как в режиме передачи данных в одном направлении, так и в дуплексном режиме.

В режиме однонаправленного трафика (рис. 1) скорость передачи данных в среднем составляла 611 Мбит/с, а в режиме дуплексной передачи (рис. 2) трафик на прием и передачу на каждом из клиентов был одинаковым — 330 Мбит/с, так что общий трафик равнялся 660 Мбит/с.

Рис. 1. Однонаправленная передача данных между двумя клиентами сети

Рис. 2. Дуплексный режим передачи данных между двумя клиентами сети

Как показали дальнейшие исследования, ограничение сетевого трафика в данном случае происходит не из-за недостаточной производительности коммутатора, а по причине не слишком высокой производительности сетевых адаптеров Marvel Yukon Gigabit Ethernet 10/100/1000Base-T Adapter, установленных на клиентах. Несмотря на то что при таком трафике центральный процессор на клиентах загружен не более чем на 30%, очередь запросов ввода-вывода становилась чрезмерно длинной, а адаптеры просто не успевали обрабатывать их с должной скоростью.

Тест 2. На следующем этапе тестирования один из компьютеров, подключенных к коммутатору, пересылал данные всем остальным клиентам сети. Поскольку доля сетевого трафика, который приходится на каждого из клиентов, работающих в режиме приема, невелика, а сетевые адаптеры, работающие на прием данных, не утилизируются полностью, то результаты данного теста позволяют измерить максимальную скорость передачи данных, на которую способен сетевой адаптер. Как и предполагалось, максимальный сетевой трафик, который способен воспроизводить ПК с адаптером Marvel Yukon Gigabit Ethernet 10/100/1000Base-T Adapter, оказался на уровне 600 Мбит/с.

Если же передача данных происходила в обратном направлении, то есть один из клиентов сети принимал данные от всех остальных клиентов, то это позволяло измерить максимальную скорость работы сетевого адаптера в режиме приема. Выяснилось, что максимальная скорость приема данных для адаптера Marvel Yukon Gigabit Ethernet 10/100/1000Base-T Adapter составляла 750 Мбит/с (рис. 3).

Рис. 3. Максимальный сетевой трафик в режиме передачи (нижний график) и приема данных (верхний график)

Тест 3. По результатам приведенных выше тестов можно сделать выводы о производительности Marvel Yukon Gigabit Ethernet 10/100/1000Base-T Adapte, но не о производительности коммутатора GN-GT8S, который оставался явно незагруженным во всех тестах. Поэтому, чтобы увеличить нагрузку на коммутатор, был проведен тест, в котором каждый клиент сети эмулировал передачу данных всем остальным клиентам сети. Количество таких активных клиентов постепенно увеличивалось с задержкой в 1 мин, то есть первоначально только один компьютер передавал трафик на все остальные семь ПК, а затем, через минуту, таких передающих клиентов в сети становилось уже два, еще через минуту к ним присоединялся третий передающий клиент — и так до тех пор, пока все восемь клиентов сети не становились активными. Результаты данного теста приведены на рис. 4.

Рис. 4. Результаты тестирования коммутатора GN-GT8S при постепенном увеличении числа активных клиентов

Как видно по результатам тестирования, суммарный сетевой трафик увеличивался с ростом числа активных клиентов. Однако зависимость между числом активных клиентов и сетевым трафиком не являлась линейной: по мере увеличения числа активных клиентов прирост сетевого трафика становился все меньше, достигнув значения в 2,4 Гбит/с при восьми активных клиентах. Такое поведение сетевого трафика тоже можно объяснить недостаточной производительностью сетевых адаптеров клиентов.

Действительно, когда в сети имеется всего один передающий клиент, то сетевой трафик ограничивается возможностью сетевого адаптера на передачу. Как мы выяснили, сетевой трафик при этом составляет порядка 600 Мбит/с. Как только в сети появлялись два активных клиента, суммарный трафик в сети увеличивался, но не в два раза, поскольку оба активных клиента не только передавали, но и принимали данные, и поэтому исходящий трафик у каждого из передающих клиентов несколько снижался.

По результатам проведенных опытов можно сделать следующий важный вывод: в режиме экстремальной загрузки сети посредством десктопных компьютеров с установленными на них интегрированными гигабитными адаптерами коммутатор GN-GT8S не является узким местом сети, ограничивающим ее производительность.

Тест 4. Поскольку клиенты сети на базе десктопных гигабитных адаптеров оказались недостаточно производительными, чтобы полноценно загрузить коммутатор GN-GT8S, на следующем этапе тестирования вместо ПК к коммутатору подключались полноценные двухпроцессорые серверы с интегрированными гигабитными сетевыми адаптерами, производительность которых существенно выше производительности гигабитных десктопных сетевых адаптеров. Первоначально два сервера связывались напрямую, то есть без использования коммутатора, а потом тот же тест повторялся с использованием коммутатора, чтобы можно было оценить его влияние.

По результатам данного теста при связывании двух серверов напрямую сетевой трафик составлял 914 Мбит/с, а при использовании коммутатора для связи этих же серверов — 909 Мбит/с.

Тест 5. На следующем этапе тестирования один из серверов, подключенных к коммутатору, пересылал данные всем остальным клиентам сети, как и в тесте 3. Различие заключалось лишь в том, что в данном случае использовалось только пять клиентов сети (по числу серверов).

Как уже отмечалось, данный тест позволил оценить максимальную пропускную способность серверного адаптера в режиме передачи, которая в нашем случае составила 945 Мбит/с. При оценке пропускной способности серверного адаптера в режиме приема четыре клиента сети эмулировали передачу данных одному серверу. Тестирование показало, что максимальная скорость приема данных для серверного адаптера оказалась равной максимальной скорости передачи данных, то есть 945 Мбит/с.

Тест 6. В последнем тесте повторялся тест 3, но в качестве клиентов сети использовалось пять серверов. При этом, как и прежде, количество активных клиентов сети увеличивалось с задержкой в 1 минуту. Результаты данного теста представлены на рис. 5.

Рис. 5. Результаты тестирования коммутатора GN-GT8S при постепенном увеличении числа активных клиентов при использовании серверов

Как следует из результатов данного теста, максимальный сетевой трафик, достигаемый при активности всех пяти клиентов, составляет 4,1 Гбит/с. Однако, как и в предыдущем случае, сетевой трафик сдерживается не коммутатором, а возможностями серверных гигабитных адаптеров.

***

По результатам проведенного тестирования можно сделать следующие выводы. Гигабитный коммутатор GN-GT8S справляется с любой экстремальной нагрузкой, которую можно воспроизвести в реальной сети. И хотя данный коммутатор позиционируется для SOHO-рынка, он вполне может использоваться в качестве центрального коммутатора и в более крупных сетях.

КомпьютерПресс 9'2004