 |
Вместо предисловия
Принцип тестовой лаборатории компании ProLAN - исследовать различные сетевые конфигурации, но при этом не сравнивать различные типы оборудования друг с другом. Неблагодарное это дело. В мире существует много уважаемых лабораторий, которые делают такой сравнительный анализ, и публикуют полученные результаты. Тем не менее, одно дело - прочесть в импортном журнале, другое дело - сравнить самим. Поэтому мы все же не удержались и решили сравнить два наиболее популярных типа коммутатора. Однако выводы о том, какой коммутатор предпочтительнее, мы делать не будем. Чтобы иметь достаточно оснований для такого вывода, необходимо провести значительно более детальное исследование. Поэтому просим относиться к полученным результатам "как есть".
|
|
|
Как мы проводили тестирование и что сравнивали
В качестве тестового полигона была использована локальная сеть тестовой лаборатории компании ProLAN (см. Рисунок 1)
Тестовый сервер - HP NetServer LH3 с процессором PIII-500 и ОЗУ 256 MB. Дисковая подсистема сервера включает три SCSI-диска горячей замены HP D6106A объемом 9,1 GB и контроллер HP NetRAID, настроенный на реализацию RAID 5 уровня. NIC - 3C980B (3Com). Сервер функционировал под управлением ОС Novell NetWare 4.1.
Рабочие станции: Агенты были загружены на десяти рабочих станциях, некоторые характеристики которых приведены в таблице 1.
Таблица 1.Характеристики компьютеров
|
Имя станции |
Процессор |
ОЗУ, МБ |
Индекс произв. |
NIC |
OC |
|
ANDREW |
PII-400 |
128 |
837,9 |
DFE-540TX |
Windows 98 |
|
ARMADA |
PII-200 |
96 |
623,7 |
DFE-660TX |
Windows 98 |
|
BLACKRING |
PII-300 |
128 |
504,9 |
DFE-500TX |
Windows 98 |
|
ELF |
PII-350 |
128 |
723,2 |
DFE-500TX |
Windows 98 |
|
EPSILON |
PII-300 |
128 |
628,5 |
DFE-500TX |
Windows NT 4.0 |
|
GOBLIN |
PII-400 |
128 |
838,0 |
DFE-500TX |
Windows NT 4.0 |
|
KAPPA |
Celeron-300 |
64 |
628,0 |
DFE-500TX |
Windows NT 4.0 |
|
MY |
PII-400 |
128 |
836,7 |
ENW-9501+ |
Windows 98 |
|
OLYA |
PII-400 |
128 |
833,0 |
DFE-540TX |
Windows 98 |
|
STUDENT1 |
Celeron-300 |
32 |
623,0 |
ENW-9501+ |
Windows 98 |
|
Коммутатор "SuperStack II Switch 3300". Версия hardware: 1. Версия firmware: 2.4. Режим коммутации - intelligent.
Коммутатор "BayStack 450". Версия hardware: RevD. Версия firmware: 1.31. Версия software: 1.2.0.11.
Нас интересовали следующие скоростные характеристики сетевых конфигураций на основе разных коммутаторов. Все тесты проводились с нагрузкой только на сеть, чтобы исключить влияние дисковой системы сервера.
- |
1. Суммарная производительность (пропускная способность) сети. Данная характеристика может быть получена с помощью теста "FTest all stations" с нагрузкой только на сеть.
|
- |
2. Средняя скорость рабочих станций при высокой нагрузке на коммутатор. Данная характеристика также может быть получена с помощью теста "FTest all stations" с нагрузкой только на сеть.
|
- |
3. Средняя скорость рабочих станций при отсутствии их взаимного влияния друг на друга, т.е. при низкой нагрузке на коммутатор. Данная характеристика может быть получена с помощью теста "FTest by steps" в режиме калибровки.
|
Суммарная производительность сети - это общий объем данных, который передается по сети между рабочими станциями и сервером в единицу времени. Поскольку станции выполняют файловые операции с сервером Novell NetWare, то в данном случае можно говорить о производительности на прикладном уровне при выполнении файловых операций по протоколу NCP (NetWare Core Protocol). Суммарная производительность в данном случае характеризует общую (агрегативную) пропускную способность коммутатора.
Важно понимать, что термины "суммарная производительность" (или пропускная способность) и "скорость" - это не совсем одно и тоже. Другими словами, несмотря на то, что производительность и скорость связаны друг с другом, высокая суммарная производительность еще не означает, что рабочие станции будут работать быстро. Можно привести аналогию со скоростью движения автомобиля и шириной дороги. По широкой дороге может одновременно ехать большое количество автомобилей. Но даже если автомобилей мало, то это еще не означает, что автомобили всегда будут ехать быстро. Есть и другие факторы, например, слабый двигатель или встречный ветер.
Средняя скорость рабочих станций при высокой нагрузке на коммутатор характеризует величину задержек (latency) при передаче данных через загруженный коммутатор. Поскольку в тесте "FTest all stations" сетевые пакеты передаются одновременно по всем портам коммутатора и одновременно в обоих направлениях, происходит конкуренция за доступ к общим ресурсам коммутатора. Если при этом интенсивность поступления пакетов на входы коммутатора выше чем производительность коммутатора, то пакеты становятся в очередь на обслуживание (а могут и теряться). Это вызывает появление задержек внутри коммутатора. Чем больше задержки, тем ниже средняя скорость рабочих станций. Эта скорость нас и интересует.
Средняя скорость рабочих станций при отсутствии их взаимного влияния друг на друга характеризует величину задержек при передаче данных через незагруженный коммутатор. Когда коммутатор незагружен, то пакеты практически не мешают друг другу, но задержки все равно есть. Они обусловлены тем, что пакет сначала записывается в буфер, полностью или частично в зависимости от режима коммутации. Затем содержимое пакета анализируется и только затем пакет передается на выходной порт коммутатора. Чем эффективней работает алгоритм передачи данных, тем меньше задержка и, следовательно, выше средняя скорость рабочих станций. На величину задержки влияет также и размер входного/выходного FIFO буфера на портах коммутатора. Чем больше размер буфера, тем меньше вероятность, что он переполнится при высокой загрузке коммутатора. Однако чем больше размер буфера, тем больше задержка при передаче данных. Если же буфер мал, то и задержка мала, но буфер может быстро переполняться при высокой загрузке коммутатора. Поэтому производители коммутатора стараются выбрать некий оптимальный размер буфера, чтобы и задержка была невелика, и буфер не слишком быстро переполнялся при высокой загрузке коммутатора.
|
|
|
Тестирование показало
Результаты измерения средних скоростей рабочих станций при отсутствии их взаимного влияния друг на друга, полученные с помощью теста "FTest by steps" в режиме калибровки, приведены на рисунках 2, 3.
Из приведенных диаграмм следует, что существенного различия в скоростях Агентов при использовании тестируемых коммутаторов нет. Вместе с тем, для большей части Агентов наблюдается повышение скоростей при переходе от коммутатора BayStack 450 к коммутатору SS II Switch 3300. Усредненные по всем Агентам значения скорости записи, чтения и производительности приведены в таблице 2.
Сопоставление этих результатов позволяет сделать следующий вывод: Если нагрузка на коммутатор низкая, то при использовании коммутатора BayStack 450-12T средняя скорость работы Агентов с сервером приблизительно на 5% ниже, чем при использовании коммутатора 3Com SuperStackII Switch 3300.
Таблица 2. Результаты измерения скоростных характеристик в режиме калибровки
|
Коммутатор |
Средняя произв. (Кбайт/сек) |
Средняя скорость чтения (Кбайт/сек) |
Средняя скорость записи (Кбайт/сек) |
|
BayStack 450-12T |
5677,9 |
7291,9 |
5581,9 |
|
SS II Switch 3300 |
5989,0 |
7676,7 |
5928,7 |
|
Измерения суммарной производительности сети и скоростей работы Агентов при высокой нагрузке на коммутатор проводилось с помощью теста "FTest all stations" с нагрузкой только на сеть. При этом предлагаемая нагрузка менялась в диапазоне от 1000 до 45000 КБ/с, размер файла имел значение 64 КБ, размер записи - 8 КБ. Результаты тестирования представлены на рисунках 4,5.
Сравнение этих графиков показывает, что общий характер изменения скоростей Агентов и суммарной производительности от предлагаемой нагрузки практически одинаков. Это объясняется тем, что в обоих случаях используется один и тот же сервер. Вместе с тем, при использовании коммутатора SS II Switch 3300 скоростные характеристики Агентов несколько выше, чем при использовании коммутатора BayStack 450. В таблице 3 представлены численные значения суммарной производительности и средних скоростей записи и чтения, полученные при максимальной нагрузке на сеть.
Из полученных результатов можно сделать следующий вывод:
Если нагрузка на коммутатор высокая, а рабочие станции выполняют файловые операции с сервером, то при использовании коммутатора BayStack 450-12T средняя скорость операций чтения приблизительно на 15% ниже, а средняя скорость операций записи приблизительно на 10% ниже, чем при использовании коммутатора 3Com SuperStackII Switch 3300.
Таблица 3. Усредненные характеристики работы Агентов при максимальной нагрузке на сеть
|
Коммутатор |
Суммарная произв. (Кбайт/сек) |
Средняя скорость чтения (Кбайт/сек) |
Средняя скорость записи (Кбайт/сек) |
|
BayStack 450-12T |
16900 |
1585 |
2140 |
|
SS II Switch 3300 |
17080 |
1840 |
2340 |
|
Вместе с тем, различие в суммарной производительности, получаемой при использовании этих коммутаторов незначительно. Полученное в процессе тестирования различие в суммарной производительности (1,6 %) находится в пределах погрешности измерений. Это объясняется тем, что "узким местом" обоих тестируемых конфигураций является канал связи "коммутатор - сервер".
|
к выбору публикации
