 |
Краткое описание архитектуры тестируемой сети
Тестируемая сеть состоит из двух сегментов. Одним сегментом является сегмент switched Ethernet, построенный на базе коммутатора BayStack 310 компании Bay Networks (Nortel). Второй сегмент - это 100VG-AnyLAN на базе двух концентраторов HP Advanced Stack 100VG Hub 14. Сегменты соединены друг с другом посредством двух сетевых карт на сервере. Топология тестируемой сети представлена на рисунке.
Выделенный сервер "INTEL" работает под управлением NOS Windows NT Server 4.0
Конфигурация сервера 2 x PII Xeon-550, RAM -128Mb, RAID, NIC: Intel, HP
В качестве рабочих станций используются компьютеры под управлением Windows NT Workstation 4.0, PII-300-PII-450, 32Mb, NIC: HP J2585B. Индекс производительности всех компьютеров, который вычисляется программой FTest, находится в диапазоне 835-543 пунктов. Среднее значение индекса производительности - 810 пунктов. Среднеквадратическое отклонение (СКО) - 70,5 пунктов. Конфигурация компьютеров рабочих станций приведена в файле отчета (см. в конце публикации).
|
|
|
Постановка задачи и немного теории
Как известно, основное отличие технологий 100VG-AnyLAN и Ethernet заключается в том, что в этих технологиях используются разные методы доступа к общей среде передачи информации. Если в Ethernet используется метод CSMA/CD, то в 100VG-AnyLAN используется метод Demand Priority. Есть и другие отличия, но они, в данном случае, менее значимы.
Метод Demand Priority был предложен для того, чтобы обеспечить более "справедливое", по сравнению с методом CSMA/CD, распределение пропускной способности сети между станциями. Если в методе CSMA/CD используется распределенный алгоритм доступа, т.е. каждый абонент сети сам решает, когда ему можно передавать данные, то метод Demand Priority предполагает наличие специального арбитра. Только арбитр определяет, кто в данный момент может передавать данные, а кто нет. Более того, в технологии 100VG-AnyLAN реализована система приоритетов. Таким образом, в технологии 100VG-AnyLAN с помощью метода доступа к общей среде передачи информации Demand Priority решается задача предоставления абонентам сети гарантированной полосы пропускания. Это очень напоминает спец-распределитель: всем гарантируется доступ к кормушке (гарантированная полоса пропускания) и каждый получает в соответствии со своим приоритетом.
Гарантированная полоса пропускания необходима для приложений, которые критичны к времени задержки передачи информации по каналу связи. Это, в первую очередь, мультимедиа-приложения и промышленные приложения (АСУ ТП). В сетях Ethernet также можно обеспечить гарантированную полосу пропускания. Но делается это не с помощью метода доступа к среде передачи информации, а с помощью коммутации и, в частности, функций "Quality of service", которые имеются во всех коммутаторах 3-го, 4-го уровней.
В рамках проведенного тестирования мы не ставили своей целью проведение детального сравнения технологий Ethernet и 100 VG-AnyLAN. Наверное, это уже сделано и без нас. Нам было интересно сравнить эти технологии с точки зрения их эффективности для приложений, которые требуют гарантированную полосу пропускания сети. Другими словами, нам было интересно узнать, насколько эффективно каждая технология предоставляет гарантированную полосу пропускания.
Обратите внимание, что в исследуемой сети используется достаточно мощный сервер. По этой причине все ограничения пропускной способности - это ограничения вызванные сетью, а не сервером.
|
|
|
Тестирование показало ...
На приведенном выше рисунке 2 представлена зависимость скорости чтения от предлагаемой нагрузки для всех станций тестируемой сети, полученная программой "FTest all stations".
Сразу обращают на себя внимание две горизонтальные линии, которые практически сливаются друг с другом: желтая и красная. Это скорость выполнения операций чтения двух рабочих станций, подключенных к портам коммутатора BayStack 310. Абсолютное значение скорости для этих станций равно ~ 1000 Кбайт/с. Это значение очень близко к максимально возможному значению, для сетей Ethernet 10Мбит/с. Таким образом, мы видим, что если сервер имеет высокую пропускную способность, то станции, работающие в сети switched Ethernet, имеют в своем распоряжении гарантированную полосу пропускания. При этом станции работают с максимально возможной скоростью. Вывод можно сделать только один - эффективность технологии высокая.
А как при этом ведут себя рабочие станции в сегменте 100VG-AnyLAN. Метод доступа Demand Priority предполагает 2 уровня приоритетов - низкий и высокий. На рисунке 2 отчетливо видны рабочие станции с высоким приоритетов - 3 самые верхние линии, и низким приоритетом - 6 нижних линий.
Первое, что обращает на себя внимание - это очень низкие (для сети, работающей со скоростью 100Mбит/с) абсолютные значения скоростей рабочих станций с низким приоритетом, и относительно невысокие значения скоростей рабочих станций, которые имеют высокий приоритет. Как видно из рисунка, при предлагаемой на сеть нагрузке, равной 2300 Кбайт/с, скорость станций с низким приоритетом стабилизируется на уровне 200Кбайт/с - 400Кбайт/с. Предлагаема нагрузка 2300 Кбайт/с соответствует менее чем 20% утилизации сети 100VG-AnyLAN. А скорость, при этом, уже существенно хуже, чем в обычной сети Ethernet 10Мбит/с. Скорость же станций с высоким приоритетом, которая составляет 4000Кбайт/с - 5000Кбайт/с также, могла бы быть и выше. Особенно при низкой нагрузке на сеть. (Станции с аналогичным индексом производительности, работающие в сети Fast Ethernet, показали бы при низкой нагрузке скорости в диапазоне 5000Кбайт - 6000 Кбайт/с.)
Как видно из рисунка, скорость станций очень мало зависит от предлагаемой нагрузки. В этой связи интересно, являются ли относительно низкие значения скоростей и их стабилизация при относительно низких значениях предлагаемой нагрузки следствием особенности технологии 100VG-AnyLAN, или это следствие недостатка пропускной способности в конкретной исследуемой сети.
На рисунке 3 представлена зависимость суммарной производительности рабочих станций от предлагаемой нагрузки. На этом рисунке интерес представляют не абсолютные значения производительности, а вид графиков. Вас не должно смущать, что производительность станций с низким приоритетом выше, чем станций с высоким приоритетом. На графике приведена суммарная производительность. Станций же, которые работают с низким приоритетом, существенно больше, чем работающих с высоким приоритетом, поэтому и суммарная производительность станций с низким приоритетом больше.
Из рисунка 3 видно, что зависимость производительности от предлагаемой нагрузки для станций, подключенных к коммутатору Ethernet, и станций с высоким приоритетом сети 100VG-AnyLAN носит линейный характер. Это означает, что эти станции имеют в своем распоряжении требуемую полосу пропускания.
Из этого можно сделать вывод, что относительно низкие скорости станций с высоким приоритетом в сети 100VG-AnyLAN (о чем было сказано выше), являются следствием технологии, а не следствием недостаточной полосы пропускания. Другими словами, задержки велики.
Из рисунка 3 видно, что график зависимости производительности от предлагаемой нагрузки для станций, которые в сети 100VG-AnyLAN имеют низкий приоритет, имеет фазу насыщения. Насыщение наступает при значении предлагаемой нагрузки, равном 3400 Кбайт/с. В то же время из рисунка 2 видно, что скорость этих станций стабилизировалась уже при значении предлагаемой нагрузки, равном 2300 Кбайт/с. Возникает естественный вопрос, почему же скорость не растет, когда еще есть запас пропускной способности? Наше мнение - недостаток технологии 100VG-AnyLAN.
Но не все так плохо. В сети 100VG-AnyLAN, несмотря на относительно низкие скорости, все станции, как с высоким, так и с низким приоритетом, имеют гарантированную и равную (для станций с одинаковым приоритетом) полосу пропускания. Аналогия с распределительной системой и рынком напрашивается сама собой.
|
к выбору публикации
