Распределение сетевого трафика в современных локальных вычислительных сетях (ЛВС) изменилось на прямо противоположное, по сравнению со старой моделью, где 80% трафика не выходило за пределы сетевого сегмента. Это связано со стремлением сетевых администраторов к централизации серверов предприятия или организации для снижения накладных расходов на администрирование, а также активным внедрением технологий Internet в корпоративные сети.
Теперь каждый компьютер в сети может быть как клиентом, так и сервером WWW или FTP, предоставляя услуги пользователям из других сетевых сегментов и локальных сетей. Кроме того, растут требования пользователей к пропускной способности сети, в связи с чем концентраторы заменяются коммутаторами для рабочих групп. Таким образом, в современных ЛВС большая часть трафика проходит через магистраль, где установлены традиционные маршрутизаторы, соединяющие сети внутри ЛВС-организации. В данной ситуации маршрутизаторы становятся узким местом на пути межсетевого трафика. Это объясняется тем, что они оптимизированы для поддержки различных типов сред и скоростей передачи данных, где возможность трансляции и буферизации сетевых пакетов считалась значительно более важной, чем малые задержки при передаче. И хотя новые модели маршрутизаторов значительно увеличили производительность, за это приходится платить очень большие деньги.
Итак, современная инфраструктура ЛВС требует нового решения проблемы передачи трафика между сетями, входящими в состав ЛВС-организации. Это должно быть высокопроизводительное устройство, сочетающее в себе функции коммутатора и маршрутизатора, а также имеющее дополнительные возможности, не поддерживаемые маршрутизаторами. Такие устройства принято называть коммутаторами третьего уровня (Layer 3 switch).
В дальнейшем мы вкратце рассмотрим предлагаемые ведущими производителями сетевого оборудования устройства, реализующие функции коммутации третьего уровня.
3Com. Эта компания предлагает коммутаторы третьего уровня для всех секторов рынка. Недавно 3Com выпустила модуль коммутации третьего уровня для своих популярных коммутаторов Ethernet/Fast Ethernet/Gigabit Ethernet для рабочих групп (SuperStack II Switch Layer 3 Module) SuperStack II Switch 1100 и Switch 3300. Выпуск данного модуля позволил наделить недорогие устройства возможностями маршрутизации трафика, что существенно снизило цену порта коммутатора третьего уровня. Теперь появилась возможность организовать взаимодействие между различными виртуальными сетями, не прибегая к помощи внешнего маршрутизатора или дорогого коммутатора третьего уровня.
Позволю себе напомнить, что коммутаторы Switch 1100 и Switch 3300 могут устанавливаться в стек (до 4 устройств), образуя одно логическое устройство. Для придания стеку функциональности третьего уровня необходим лишь один SuperStack II Switch Layer 3 Module, который способен маршрутизировать трафик IP и поддерживает такие протоколы маршрутизации, как RIP и OSPF.
Для средних по размерам ЛВС, а также если есть необходимость использовать технологию FDDI или ATM на магистрали, и/или, помимо IP, осуществлять маршрутизацию IPX и AppleTalk, у 3Com имеется высокопроизводительный модульный коммутатор третьего уровня CoreBuilder 3500. Шасси CoreBuilder 3500 имеет четыре слота для установки интерфейсных модулей. Кроме того, для повышения отказоустойчивости может быть установлен дополнительный резервный источник питания. Для данного устройства предлагаются следующие модули: 6-портовые 10BASE-T/100BASE-TX, 100BASE-FX (на одномодовое и многомодовое оптоволокно), FDDI (на одномодовое и многомодовое оптоволокно), 1-портовые 1000BASE-SX, 1000BASE-LX, 1- и 2-портовые ATM OC-3, OC-12.
Вершиной модельного ряда коммутаторов третьего уровня 3Com является CoreBuilder 9000. Он предназначен для использования в качестве центрального магистрального устройства больших корпоративных ЛВС. CoreBuilder 9000 может использоваться как коммутатор ячеек ATM или как коммутатор пакетов Ethernet/Fast Ethernet/Gigabit Ethernet/FDDI (одно из двух). Это зависит от установленной в коммутатор ?коммутационной фабрики| v ATM или Gigabit Ethernet. Существуют 7-, 8- и 16-слотные варианты шасси данного устройства. Для повышения отказоустойчивости здесь предусмотрена не только установка дополнительных источников питания, но и резервирование центральных процессорных модулей (8- и 16-слотное шасси). При использовании CoreBuilder 9000 с фабрикой ATM в него можно устанавливать 4-портовые модули OC-3 и 1-портовые модули OC-12. Для фабрики Gigabit Ethernet предлагаются модули с высокой плотностью портов, как коммутируемых, так и маршрутизируемых. Например, это 36-портовый модуль 10BASE-T/100BASE-TX, 4-портовый модуль Gigabit Ethernet, 20-портовый модуль 100BASE-FX, 6-портовый модуль FDDI.
Nortel Networks. Коммутаторы ЛВС третьего уровня Nortel Networks представлены семейством продуктов с названием Accelar. Все коммутаторы Accelar являются модульными и способны маршрутизировать трафик протоколов IP и IPX на скорости канала передачи данных.
Для небольших и средних ЛВС в качестве центрального магистрального устройства можно использовать модели Accelar 1100 и Accelar 1150. Шасси Accelar 1100 имеет 16 встроенных портов 10BASE-T/100BASE-TX и два слота для установки интерфейсных модулей. Accelar 1150 имеет 4 встроенных порта 1000BASE-SX и два слота для установки интерфейсных модулей. В оба устройства можно установить дополнительные резервные источники питания. Модули Accelar 1100 и Accelar 1150 являются взаимозаменяемыми. В устройствах можно использовать 1- и 2-портовые модули 1000BASE-SX и 1000BASE-LX, 8-портовые 10BASE-T/100BASE-TX, 4- и 8-портовые 100BASE-FX.
В качестве основы для магистралей корпоративных сетей Nortel Networks предлагает использовать модели Accelar 1200 и Accelar 8000.
Если в корпоративной сети используются только технологии Ethernet, Fast Ethernet и Gigabit Ethernet, целесообразно установить Accelar 1200. Данное устройство имеет 8 слотов для установки процессорных и интерфейсных модулей. Причем предусмотрено резервирование процессорных модулей и источников питания. В максимальной конфигурации Accelar 1200 поддерживает до 12 портов Gigabit Ethernet либо до 96 портов Fast Ethernet. Модули с различными типами портов Ethernet можно комбинировать.
В случае, если магистраль корпоративной сети построена на базе высокоскоростной технологии SONET или ATM, в качестве коммутатора уровня предприятия можно использовать Accelar 8000. Это устройство имеет 6- и 10-слотовые шасси, которые позволяют устанавливать модули Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, ATM и SONET, что позволяет прозрачно связать между собой сети с коммутацией пакетов и ячеек.
Cisco Systems. Cisco предлагает коммутаторы третьего уровня пока только для средних и больших ЛВС.
Семейство модульных коммутаторов Catalyst 5000 может эффективно использоваться на магистралях средних по размерам ЛВС, а также для подключения центральных серверов и отдельных пользователей и их групп. В семейство входят модели Catalyst 5000 (5 слотов), Catalyst 5002 (2 слота), Catalyst 5500 (13 слотов), Catalyst 5505 (5 слотов) и Catalyst 5509 (9 слотов). Модели серии 5500 имеют втрое большую пропускную способность внутренней шины и допускают резервирование центрального управляющего модуля (Supervisor Engine), в отличие от моделей серии 5000. Для коммутаторов этого семейства Cisco предлагает много вариантов центральных процессорных модулей, в зависимости от требуемой функциональности. Например, есть варианты Supervisor Engine со встроенными интерфейсами для подключения к ЛВС или небольшими слотами для установки дополнительных модулей. Чтобы заставить коммутаторы семейства Catalyst 5000 маршрутизировать трафик, необходимо в один из слотов установить модуль RSM (Route Switch Module) или карточку Route Switch Feature Card в управляющий модуль (который поддерживает эту возможность). При этом маршрутизация будет осуществляться под управлением межсетевой операционной системы (Cisco IOS), поддерживающей множество типов сетевых протоколов (в зависимости от выбранного пакета ПО). Для коммутаторов Catalyst 5000 Cisco предлагает множество интерфейсных модулей, многие из которых имеют высокую плотность портов. Предлагаются модули Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, FDDI, CDDI, ATM, Token Ring.
Для больших корпоративных ЛВС с большими объемами сетевого трафика наилучшим образом подойдут коммутаторы семейства Catalyst 6000. Эти устройства имеют внутреннюю шину с пропускной способностью на порядок большей, чем у коммутаторов семейства Catalyst 5000. Однако коммутаторы семейства Catalyst 6000 могут маршрутизировать много меньше сетевых протоколов, чем коммутаторы семейства Catalyst 5000.
Семейство Catalyst 6000 имеет в своем составе две 6-слотовые модели (Catalyst 6006 и Catalyst 6506) и две 9-слотовые модели (Catalyst 6009 и Catalyst 6509). Серии 6000 и 6500, как и в предыдущем семействе, отличаются пропускной способностью внутренней шины. Здесь также предлагаются несколько вариантов управляющего модуля Supervisor Engine с разными возможностями. В отличие от предыдущего семейства, коммутаторы Catalyst 6000 имеют только интерфейсные модули с портами Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet и ATM.
В заключение стоит отметить, что все рассмотренные устройства являются управляемыми по протоколам SNMP и RMON, поддерживают организацию виртуальных сетей по тем или иным признакам, механизмы управления многоадресной рассылкой пакетов IP и имеют механизмы обеспечения качества обслуживания.
Как видите, на рынке представлен широкий спектр коммутаторов третьего уровня. Каждый заказчик может выбрать устройство, наиболее полно отвечающее его потребностям.
Олег Подуков, компания "КОМПЛИТ"
olegp@complete.ru