Неуправляемые гигабитные коммутаторы класса SOHO
3Com OfficeConnect Gigabit Switch 8
В дополнение к тестированию гигабитных коммутаторов, результаты которого опубликованы в июньском номере журнала, мы провели тесты еще пяти моделей, из которых три восьмипортовые (3Com OfficeConnect Gigabit Switch 8, LinkPro SH-7080GT и MultiCo EW-5008IC), одна пятипортовая (ZyXEL OMNI LAN SWITCH G5 EE) и одна имеет только четыре Ethernet-порта, зато оснащена встроенным принт-сервером (ASUS GigaX 1104PS).
Методика тестирования
ри отсутствии специализированного оборудования для замера основных характеристик коммутаторов (время задержки, скорость продвижения и фильтрации и др.) единственным, на наш взгляд, способом сравнения коммутаторов является анализ их работы в реальной сети, что позволяет получить некоторую интегральную оценку производительности не столько самого коммутатора, сколько сети, построенной на конкретном коммутаторе. И хотя результаты такого тестирования напрямую зависят от используемого оборудования, особенно от сетевых адаптеров, они позволяют выявить некоторые особенности работы коммутаторов.
Испытания проводились на том же стенде, что и во время июньского тестирования. Мы проверили работу коммутаторов в гигабитной сети, когда все подключенные к коммутатору устройства были оснащены адаптерами, поддерживающими стандарт Gigabit Ethernet, и в смешанной сети, когда один из подключенных к коммутатору клиентов оснащался адаптером Fast Ethernet.
Клиентами испытательной сети были рабочие станции на базе процессора Intel Pentium 4 3,0 ГГц, оснащенные интегрированным на материнской плате гигабитным сетевым адаптером Marvel Yukon Gigabit Ethernet 10Base-T/100Base-TX/1000Base-T Adapter, и сервер с двумя процессорами Intel Xeon 2,66 ГГц и интегрированным гигабитным сетевым адаптером Intel 82546EB Gigabit Ethernet. Для тестирования в режиме смешанной (комбинированной) сети на одной рабочей станции дополнительно был установлен сетевой адаптер 3Com 3C905B-TX.
Сервер и рабочие станции подключались непосредственно к тестируемому коммутатору, соответственно были заняты все порты коммутатора, выступавшего в качестве коммутатора высокопроизводительной рабочей группы.
На рабочих станциях была установлена операционная система Microsoft Windows XP Professional SP1, а на сервере — Microsoft Windows 2003 Server Enterprise Edition. Использовались установленные по умолчанию настройки драйверов сетевых адаптеров сервера и рабочих станций; настройка параметров реестра, оптимизирующих работу в локальной сети, тоже не производилась.
Коммутаторы тестировались в двух режимах: в режиме передачи пакетов большой длины, при котором обеспечивается максимальный сетевой трафик, и в режиме передачи коротких пакетов, позволяющем достичь максимальной скорости коммутации. Показателем производительности в обоих режимах был суммарный трафик в сети (в Мбит/с). В режиме передачи пакетов большой длины также регистрировалось среднее время отклика.
Для генерации сетевого трафика и измерения производительности мы использовали программный пакет NetIQ Chariot 5.0 и входящие в него нагрузочные файлы (скрипты). Передача производилась по протоколу TCP, наиболее распространенному в сетях. Консоль управления программы Chariot работала на сервере.
Для генерации максимального сетевого трафика мы использовали скрипт High_Performance_Throughtput.scr: в данном тесте имитируется передача файлов размером 10 Мбайт. Размер буфера на передачу и прием данных устанавливался равным 65 535 байт. Для увеличения интенсивности трафика применялись нулевые задержки между запросами на передачу. Подробные характеристики скрипта High_Performance_Throughtput.scr приведены в табл. 1.
Таблица 1. Характеристики скрипта High_Performance_Throughtput.scr
Для генерации максимальной скорости передачи пакетов применялся скрипт packetl.scr (пакетный бластер), где имитировалась посылка пакетов размером 100 байт без ожидания подтверждения их получения. Размер буфера на передачу и прием данных устанавливался равным по умолчанию, а для увеличения интенсивности трафика использовались нулевые задержки между запросами на передачу. Кроме того, в данном скрипте применяется так называемое длинное соединение (long connection), то есть устанавливается только одно соединение для последовательной передачи нескольких (в нашем случае — 10 тыс.) транзакций. Подробные характеристики скрипта packetl.scr представлены в табл. 2.
Таблица 2. Характеристики скрипта packetl.scr
При тестировании имитировались четыре варианта работы сети:
- входящий трафик;
- исходящий трафик;
- дуплекс;
- каждый с каждым.
В вариантах входящего и исходящего трафиков сервер соответственно принимал пакеты от всех клиентов или отправлял пакеты также на все клиенты. При дуплексе каждый клиент сети работал в режиме дуплекса, трафик с первого порта коммутатора передавался на второй порт, со второго порта — на третий, с третьего — на четвертый и т.д., а с последнего порта трафик передавался на первый порт. В этом варианте трафик в сети был максимальным.
Вариант «Каждый с каждым» — наиболее стрессовый режим работы коммутатора, когда трафик с каждого порта коммутатора передается на все остальные порты. Чтобы отследить изменение сетевого трафика в зависимости от числа активных клиентов, в нашем случае каждый новый клиент сети активизировался с задержкой в одну минуту по отношению к предыдущему, то есть первоначально только один клиент сети передавал трафик всем остальным, через минуту к нему добавлялся еще один активный клиент и т.д. В данном режиме передача от сервера включалась на последнем этапе.
 |
|
Результаты тестирования
ехнические характеристики тестируемых коммутаторов представлены в табл. 3, а результаты тестирования — в табл. 4.
Таблица 3. Технические характеристики коммутаторов
Таблица 4. Результаты тестирования коммутаторов
Как мы уже отмечали в июньском тестировании, все протестированные коммутаторы прекрасно работали в однородной гигабитной сети. И в режиме генерации трафика, и в режиме генерации пакетов производительность ступенчато возрастала при активизации каждого клиента, даже в самом сложном режиме работы («Каждый с каждым»). По производительности все протестированные здесь коммутаторы не отличались от тестировавшихся ранее. Типичные примеры зависимости сетевого трафика от числа активных клиентов в режиме «Каждый с каждым» показаны на рис. 1 и 2.
Рис. 1. Типичный пример зависимости сетевого трафика от числа активных клиентов в режиме «Каждый с каждым». Режим генерации трафика
Рис. 2. Типичный пример зависимости сетевого трафика от числа активных клиентов в режиме «Каждый с каждым». Режим генерации пакетов
При включении в сеть клиента, оборудованного адаптером Fast Ethernet, поведение коммутаторов изменялось, причем результаты тестирования в смешанной сети очень сильно зависели от типа использованного адаптера Fast Ethernet.
В режиме генерации трафика наблюдалось ухудшение стабильности работы при больших нагрузках, о чем свидетельствуют пилообразный характер графика (рис. 3) и даже падение производительности в конце теста.
В режиме генерации пакетов производительность коммутаторов в чисто гигабитной и в комбинированной сетях оказалась практически одинаковой.
Рис. 3. Типичная зависимость производительности от числа активных клиентов в режиме
«Каждый с каждым». Режим генерации трафика в смешанной сети
Для выяснения причины подобного явления мы провели измерение производительности работы канала «Сервер—клиент» в различных режимах. Результаты (усредненные значения для нескольких коммутаторов) представлены в табл. 5. Из таблицы видно, что при передаче коротких пакетов с десятикратным повышением номинальной скорости работы адаптера трафик между сервером и ПК практически не увеличивался, то есть дополнительное тестирование нескольких моделей коммутаторов подтвердило сделанный нами ранее вывод. При выборе коммутатора класса SOHO вполне можно ориентироваться на цену и дизайн (если этот фактор для кого-либо имеет значение), а стимулом к приобретению коммутатора под известным брендом может служить развитая система сервис-центров.
Таблица 5. Производительность при работе с одним клиентом
|
|
Участники тестирования
овременные неуправляемые коммутаторы построены на основе высокоинтегрированных чипов, представляющих собой готовые четырех- или восьмипортовые гигабитные коммутаторы, иногда даже с интегрированным физическим уровнем, и обладающие широким набором функциональных возможностей. В моделях коммутаторов начального уровня производители, как правило, эти возможности не используют, реализуя лишь некоторый базовый набор функций. Так, все порты поддерживают автоматическое определение полярности MDI/MDIX, то есть любой порт можно подключить к сетевому адаптеру или к другому коммутатору с помощью любого кабеля на основе витой пары категории 5. Это исключает необходимость выбора кабелей (прямой или кроссированный) или применения портов uplink.
Автоопределение скоростей 10/100/1000 Мбит/с и режима соединения «дуплекс/полудуплекс» максимально упрощает установку коммутатора в сеть. Все, что при этом требуется, — подключить сетевые кабели к коммутатору, и сеть начнет работу в считаные минуты.
Коммутация осуществляется по технологии Store and forward, что позволяет осуществлять фильтрацию пакетов и удаление поврежденных. Управление потоком выполняется по IEEE 802.3x на основе кадров в дуплексном режиме и методом backpressure в полудуплексном режиме.
Все протестированные коммутаторы, кроме MultiCo EW-5008IC, не имеют выключателей питания, то есть включаются сразу после подключения к сети электропитания.
3Com OfficeConnect Gigabit Switch 8
Неуправляемый восьмипортовый гигабитный коммутатор 3Com OfficeConnect Gigabit Switch 8 (3C1670800A) выполнен в корпусе, состоящем из металлического основания с отверстиями для крепления коммутатора на стену и из оформленной в фирменном стиле пластмассовой крышки. В комплект входит специальная подставка, предназначенная для объединения нескольких коммутаторов в небольшую стойку и позволяющая экономить пространство, столь ценное в небольших офисах.
На передней панели расположены индикатор подключения питания и индикаторы портов (по два на каждый порт), разделенные на две группы. Трехцветные индикаторы группы Port Status показывают скорость соединения и активность портов, а свечение индикатора группы Duplex означает, что порт работает в соответствующем режиме.
На задней панели находятся гнездо подключения внешнего блока питания с индикатором подключения и восемь разъемов RJ-45 (порты 10Base-T/100Base-TX/1000Base-T).
Поддерживается два уровня приоритета трафика на основе стандарта 802.1p.
Коммутатор имеет пассивное охлаждение и потому работает бесшумно; отверстия в боковых стенках корпуса способствуют циркуляции воздуха внутри устройства и улучшают его охлаждение.
LinkPro SH-7080GT
Настольный коммутатор LinkPro SH-7080GT заключен в миниатюрный металлический корпус, причем крепление его на стену не предусмотрено.
На передней панели коммутатора имеются индикатор подключения питания и индикаторы портов (по три на каждый порт), позволяющие определять сетевую активность и установленную скорость соединения.
На задней панели расположены восемь разъемов RJ-45 (порты 10Base-T/100Base-TX/1000Base-T) и гнездо подключения внешнего блока питания.
Коммутатор имеет пассивное охлаждение, так что работает бесшумно.
MultiCo EW-5008IC
Коммутатор MultiCo EW-5008IC выполнен в металлическом корпусе, на котором имеются отверстия для крепления кронштейнов (в комплект не входят), позволяющих установить устройство в стандартную 19-дюймовую стойку.
На передней панели коммутатора расположены восемь разъемов RJ-45 (порты 10Base-T/100Base-TX/1000Base-T), индикатор включения питания и индикаторы портов (по четыре на каждый порт) для определения сетевой активности, установленной скорости соединения и режима передачи (дуплекс или полудуплекс).
На задней панели находятся разъем для подключения кабеля питания с выключателем и разъем управления D-SUB DB-9F.
Коммутатор имеет встроенный блок питания с выключателем.
Для настройки коммутатора можно использовать любую терминальную программу (например, Hyper Terminal), при этом к ПК коммутатор подключается через стандартный кабель последовательного интерфейса RS232 (в комплект поставки не входит).
Возможности по настройке коммутатора не столь обширны, как в случае управляемых коммутаторов, однако вполне удовлетворяют запросам широкого круга пользователей.
Для увеличения пропускной способности канала связи предусмотрено создание транковой группы на основе объединения первого и второго портов, причем можно выбрать один из трех методов выравнивания нагрузки.
При необходимости для каждого порта можно жестко задать скорость и режим соединения, разрешить или запретить управление потоком и выбрать один из четырех уровней приоритета.
Для повышения надежности ответственных соединений предусмотрено зеркалирование портов.
Допускается организация VLAN-сетей на основе объединения портов.
ASUS GigaX 1104PS
Отличительной особенностью коммутатора ASUS GigaX 1104PS является наличие встроенного принт-сервера, поддерживающего протокол LPR. Миниатюрный пластмассовый корпус темно-синего цвета допускает как настольное, так и настенное размещение. В дополнение к этому в основание коммутатора вмонтированы два кусочка магнитной резины, благодаря чему коммутатор можно легко закрепить на любой стальной поверхности, например на боковой стенке корпуса сервера или ПК, не поцарапав при этом поверхность.
На передней панели, плавно переходящей в верхнюю крышку, расположены индикатор подключения питания и индикаторы портов (по три на каждый порт), позволяющие определять сетевую активность, установленную скорость соединения и режим передачи (дуплекс или полудуплекс).
На задней панели имеются четыре разъема RJ-45 (порты 10Base-T/100Base-TX/1000Base-T), гнездо подключения внешнего блока питания и порт USB для подключения принтера.
Поддерживается режим JUMBO frame с размером пакета до 9 Кбайт.
Коммутатор имеет пассивное охлаждение, работает бесшумно, а благодаря большому количеству отверстий обеспечивается циркуляция воздуха внутри устройства и соответственно хорошее охлаждение.
Настройка принт-сервера выполняется через web-интерфейс, а для управления принтером в комплект поставки входит специальная утилита.
ZyXEL OMNI LAN SWITCH G5 EE
Неуправляемый пятипортовый гигабитный коммутатор OMNI LAN SWITCH G5 EE выполнен в прямоугольном металлическом корпусе, предусматривающем возможность крепления к стене.
На передней панели расположены индикатор подключения питания и индикаторы портов (по три на каждый порт) для определения сетевой активности, установленной скорости соединения и режима передачи (дуплекс или полудуплекс).
На задней панели находятся гнездо подключения внешнего блока питания и пять разъемов RJ-45 (порты 10Base-T/100Base-TX/1000Base-T).
Коммутатор имеет бесшумное пассивное охлаждение. Отверстия в боковых стенках корпуса усиливают циркуляцию воздуха внутри устройства, улучшая охлаждение.
Редакция выражает признательность компаниям, предоставившим коммутаторы для проведения тестирования: • представительству компании ASUS (www.asuscom.ru) — за ASUS GigaX 1104PS; • представительству компании ZyXEL (www.zyxel.ru) — за OMNI LAN SWITCH G5 EE; • компании MultiCo (www.multico-com.ru) — за MultiCo EW-5008IC; • компании «Колан» (www. colan.ru, тел.: (095) 363-0131) — за LinkPro SH-7080GT; • компании «Мерлион» (www.mersyss.ru, тел.: (095) 221-5195) — за 3Com OfficeConnect Gigabit Switch 8. |
