о насотзывыпубликациипартнерствовакансии

к выбору публикации

Сколько стоит один "килобайт в секунду"

На примере исследования конкретной сети рассматривается методика оценки эффективности различных сетевых конфигураций. В основу методики положена стоимостная оценка пропускной способности сети. На примере конкретной сети показано, как при относительно небольших инвестициях можно создать более эффективную (производительную) сетевую конфигурацию.

Как оценить эффективность сети

Какую сеть можно назвать эффективной. Ответ очевиден: сеть в которой прикладные программы работают быстро и устойчиво и затраты на создание которой не слишком велики. Говорить же об эффективности работы сети без учета прикладных программ, которые будут эксплуатироваться в сети, в общем случае, не совсем корректно. Сеть, эффективная для одних программ может не подходить для других. Из этого следует, что проектировать новую сеть или модернизировать существующую нужно с учетом тех требований, которые предъявляют к сети прикладные программы. Только таким образом можно построить действительно эффективную сеть. Такова "теория", но в реальной жизни всё пока не совсем так.

На практике, большинство сетей проектируется "по аналогии", "по здравому смыслу", "как в рекламном буклете" и т.п. Причины этого очень просты: сложно оценить "в цифрах" те требования, которые прикладные программы предъявляют к сети. Это можно сделать, только имея специальные средства, которые называются Application Performance Management Tools. Но это тема уже другой публикации. В данной же публикации мы хотели бы рассказать о том, как, не имея информации о требованиях предъявляемых прикладными программами, тем не менее, можно оценивать эффективность конкретного технического решения. В качестве критерия эффективности решения, мы предлагаем использовать стоимость пропускной способности сети на прикладном уровне.

Под стоимостью пропускной способности мы будем понимать стоимость затрат на создание сети, приходящуюся на некоторую единицу пропускной способности прикладного уровня сети. Например, "стоимость" пропускной способности одного Килобайта в секунду. Пропускную способность на прикладном уровне можно измерить с помощью программы FTest 3.х. Стоимостная оценка затрат на создание сети не составляет большого труда.

Такой критерий, с одной стороны, учитывает величину затрат на создание сети, а с другой стороны, - качество функционирования сети на прикладном уровне. Здесь можно проследить некоторую аналогию с таким показателем, как "стоимость порта подключения". Однако критерий "стоимость порта подключения", в отличие от стоимости пропускной способности на прикладном уровне, не учитывает эффективность работы сети (использования портов).

Осуществляя технический аудит сетей в различных компаниях, мы часто сталкиваемся с тем, что дорогое и качественное сетевое оборудование используется не очень эффективно. Это может выражаться, например, в том, что высокопроизводительные рабочие станции и мощный "brand-name" сервер связаны низкопроизводительными каналами связи. В результате этого общая производительность сети оказывается существенно ниже той, которая могла бы быть. Об одном из таких случаев мы хотим рассказать в данной публикации.

Краткое описание тестируемой сети

Сеть имеет архитектуру "collapsed backbone" на основе коммутатора SuperStack II Switch 3300 компании 3Com Technologies. Рабочие станции (HP Vectra с процессором PIII-500) подключены на скорости 10 Мб/с к двум 24-портовым концентраторам SuperStack II PS Hub-40. Каждый концентратор для увеличения производительности рабочих станций сегментирован на два коллизионных домена. Сервер HP NetServer LH3 с процессором PIII-500 и ОЗУ 256 MB подключен непосредственно к одному из портов коммутатора на скорости 100 Мб/с в полнодуплексном режиме. Общая схема сети представлена на рисунке 1.

Заметим, что сеть, описанная выше, была создана, что называется, "с нуля". При ее создании системный интегратор не был "привязан" к какому-то имеющемуся оборудованию и мог выбрать любое техническое решение.

		Рисунок 1. Схема тестируемой сети

Чтобы оценить эффективность предлагаемого технического решения воспользуемся программой FTest 3.x. Поскольку в данной сети существует только один сервер, с которым работают все рабочие станции, под максимальной пропускной способностью данной сети будем понимать максимальную производительность, достигнутую в канале "коммутатор"-"сервер" при одновременной работе всех рабочих станций.

Результаты тестирования представлены в таблице 1 и в файле отчета all.csa.

Таблица 1. Максимальное (Max), минимальное (Min) и среднее значение (Avg) производительности, скоростей чтения и записи рабочих станций в тестируемой сети.

	Производительность (КБ/с.)	Скорость чтения (КБ/с.)	Скорость записи (КБ/с.)
Max	4588	622	467
Min	352	311	160
Avg	3961	376	228

Стоимость активного оборудования, соответствующая данному техническому решению, приведена в таблице 2.

Таблица 2. Затраты на сетевое оборудование для тестируемой сети.

Наименование	Кол-во	Цена	Сумма
Сетевая карта (3С980B)	45	$44	$1 980
SuperStack II Switch 3300 (12 портов)	1	$1 058	$1 058
Hub PS-40 (24 порта)	2	$606	$1 212
HP NetServer LH3	1	$5 120	$5 120
		Итого:	$9 370

Разделив стоимость сетевого оборудования на максимальную производительность сети, увидим, что стоимость пропускной способности тестируемой сети составляет 2,04 $ за 1 КБайт/с.

На первый взгляд описанное выше решение выглядит вполне логичным. Однако давайте рассмотрим эффективность одного из альтернативных вариантов построения сети.

Альтернативный вариант

В описанном выше техническом решении используются относительно мощные рабочие станции и сервер. Что же касается канала связи, то его пропускная способность не вполне соответствует пропускной способности рабочих станций и сервера. Поэтому в качестве альтернативного варианта давайте рассмотрим вариант с более производительным каналом связи.

Вот этот вариант. Все рабочие станции подключаются непосредственно к портам двух 24-х портовых коммутаторов SuperStack II Switch 3300, объединенных в стек. На одном из коммутаторов устанавливается дополнительный модуль 1000BASE-SX (Gigabit Ethernet). К данному модулю по оптическому каналу подключается сервер с соответствующим сетевым адаптером, например, 3С985 компании 3Com. Затраты, которые потребовались бы для реализации данного решения, приведены в таблице 3.

Таблица 3. Затраты на сетевое оборудование для полностью коммутируемой сети.

Наименование	Кол-во	Цена	Сумма
Сетевая карта (3С980B)	45	$44	$1 980
SuperStack II Switch 3300 (24 порта)	2	$1 790	$3 580
SuperStack II Switch Matrix Cable	1	$90	$90
SuperStack II Switch 1000BASE-SX Module	1	$713	$713
NIC Gigabit EtherLink Server.	1	$714	$714
HP NetServer LH3	1	$5 120	$5 120
		Итого:	$12 197

Мы ранее уже ранее тестировали гигабитную сеть с сервером этой модели - HP NetServer LH3, PIII-500, ОЗУ 256 MB (Вот для чего нужна База Знаний!). Результаты тестирования приведены в публикации Gigabit или Load Balancing в сетях Novell NetWare 4.2 (R3/P). Обратите внимание, что производительность рабочих станции сетевой конфигурации, описанной в этой публикации, в среднем на 330 пунктов ниже пропускной способности рабочих станций описанной выше сетевой конфигурации. Из этого следует, что сетевая конфигурация альтернативного варианта могла бы иметь, по крайней мере, следующие скоростные характеристики (см. таблицу 4).

Таблица 3. Затраты на сетевое оборудование для полностью коммутируемой сети.

	Производительность (Кб/с.)	Скорость чтения (Кб/с.)	Скорость записи (Кб/с.)
Max	49493	7805	5490
Min	1030	6047	4862
Avg	33391	6397	5094

Разделив стоимость конфигурации сети на ее максимальную производительность, получим, что стоимость пропускной способности альтернативного варианта составляет 0,25 $ за 1 КБ/с.

Подведем некоторые итоги

Стоимость сетевого оборудования при альтернативном варианте построения сети всего на 30% выше. Однако, если учитывать не только стоимость сетевого оборудования, но и рабочих станций, то разница в стоимости двух вариантов будет составлять менее 5%. В общем же объеме затрат на сеть, которые включают в себя затраты на создание кабельной системы, периферийное оборудование, программное обеспечение, и многое другое, разница в стоимости двух вариантов становится просто мизерной.

Максимальная производительность альтернативного варианта сети более чем в 10 раз превышает максимальную производительность тестируемой сети. А эффективность альтернативного решения оказывается в 8 раз выше.

Естественно, приведенный альтернативный вариант конфигурации сетевого оборудования является лишь одним из множества возможных вариантов. Мы ни в коей мере не беремся утверждать, что именно этот вариант наиболее целесообразен в данной ситуации. Цель данной публикации заключалась лишь в том, чтобы обратить внимание на то, как можно оценить эффективность того или иного проекта по созданию новой или модернизации существующей сети.

P.S.

В данной сетевой конфигурации повышение эффективности было достигнуто за счет увеличения производительности канала связи. Однако такой рецепт нельзя считать универсальным. В статье "Лучше один раз измерить, чем сто раз гадать", опубликованной в LAN N7-8, 1999, мы уже описывали ситуацию, когда повышение мощности канала связи при низкой производительности рабочих станций дает обратный результат: общая производительность сети уменьшается. То же само может произойти, если вы установите, например, гигабитный адаптер на сервер с недостаточной производительностью. Поэтому следует помнить основное правило. Производительность всех основных компонент сети должна быть сбалансирована. Только в этом случае можно получить действительно эффективное решение.

наверх