По заключению PC Week Labs, несоответствие некоторых модулей Catalyst 5000 стандарту CSMA/CD снижает производительность сети

Экспертиза, проведенная в Тестовом центре PC Week Labs, показала: некоторые 10 Мбит/с модули, выпущенные фирмой Cisco Systems для своего коммутатора Catalyst 5000, имеют дефект, снижающий коэффициент использования сети.

В двух версиях 10 Мбит/с модулей коммутации, широко используемых в коммутаторе Catalyst 5000, специалисты PC Week Labs обнаружили ошибку в реализации Ethernet CSMA/CD. При подключении к Catalyst 5000 концентраторов он может резко снизить производительность всей сети.

Представители Cisco признали нестандартное функционирование этих модулей, однако высказали сомнение, что оно может серьезно повлиять на работу большинства сетей (см. “Дока в области Ethernet...”).

Главной причиной возникновения проблемы стал использованный в версиях 1.0 и 2.4 10 Мбит/с модулей коммутации агрессивный алгоритм повтора передачи, не соответствующий стандарту

CSMA/CD.

Протокол CSMA/CD определяет время, которое станция должна выждать после обнаружения конфликта в кабеле Ethernet. В стандартной среде станция может предпринять повторную попытку передачи сообщения не ранее чем через 52,6 мкс после “столкновения”. В наших же тестах модули Catalyst, не отвечающие требованиям CSMA/CD, повторяли передачу через 22 мкс, а полностью соответствующие этому стандарту устройства  -  через 52,6 мкс. В результате преимущество оставалось за первыми; они и получали постоянный доступ к передающей среде в ущерб другим CSMA/CD-устройствам, подключенным к тому же кабелю.

В типичной рабочей группе к одному концентратору подключаются несколько клиентов и сервер подразделения. Последний, в свою очередь, вместе с другими такими же серверами может быть подключен к магистральному коммутатору предприятия. В ходе нашей экспертизы коммутатор Cisco 5000 с установленными в нем 10 Мбит/с модулями без поддержки CSMA/ CD постоянно захватывал канал связи с концентратором, вытесняя из него все другие клиенты и присваивая своему сегменту коммутации наивысший приоритет.

Нам удалось установить несовместимость с протоколом CSMA/ CD только двух типов 10 Мбит/с модулей для коммутатора Catalyst 5000, а именно их версий 1.0 и 2.4. Однако сетевым администраторам следует проверить на соответствие стандарту и другие версии модулей Cisco.

Тревожным сигналом для менеджера сети может служить повышенная нагрузка на концентратор, подключенный к коммутатору; должно насторожить его и наличие участков сети, где отмечается резкий рост трафика через концентратор. Cisco обещает направлять на узлы, где возникает такая проблема, исправленное ПО; менеджеры же, со своей стороны, могут просто превратить концентратор в коммутатор.

Моделирование  сети

Мы моделировали типовую сеть предприятия с восемью ПК корпорации Dell Computers на базе 166 МГц процессоров Pentium, исполнявшими роль клиентов нашей рабочей группы. Все они были подключены к 10 Мбит/с концентратору корпорации Intel, обслуживавшему также сервер корпорации Compaq Computer. Для моделирования магистрали мы использовали переходной кабель, соединяющий концентратор с коммутатором Catalyst 5000. В качестве сервера предприятия использовался сервер корпорации Compaq, подключенный к коммутатору Catalyst.

Имитация трафика с локального сервера и сервера предприятия осуществлялась посредством эталонного теста NetBench фирмы Ziff-Davis Benchmark Operations. Четыре клиента локального сервера были подключены к концентратору, а четыре других  -  к коммутатору.

Модули Catalyst 5000 без поддержки CSMA/CD позволили другим клиентам передавать данные только в течение 7% всего времени. Те же модули, которые соответствуют этому стандарту, показали соотношение между локальным трафиком и трафиком сегмента примерно 50 на 50, чего и следовало ожидать (см. диаграмму).

Представители Cisco признали нестандартное поведение некоторых 10 Мбит/с модулей, однако заявили, что полученные нами результаты на практике повториться не могут. По их словам, ни на одном узле уровень использования концентратора не достигает 90%, как это было в проведенных тестах.

И все же наш опыт свидетельствует, что пиковая загруженность сети на уровне 90%  -  вовсе не редкость. Но даже в тех случаях, когда она не достигала такой величины, модули, не соответствующие CSMA/CD, также оказывали влияние на производительность сети.

Джейшри Юллал, вице-президент Cisco по системам для предприятий, заявил нам: “Ускоренный повтор предупреждает потерю пакетов на коммутаторе и при этом обеспечивает контроль за его устойчивостью. К тому же совершенно очевидно, что более быстрый коммутатор способен лучше использовать сеть”.

Отвечая на вопрос о том, что Cisco намерена делать в отношении модулей, не соответствующих стандарту CSMA/CD, Юллал сказал: “Cisco уже приняла меры, и наши 24-портовые модули 10BaseT полностью соответствуют этому стандарту, разработанному Целевой группой инженерной поддержки Интернет, как в лабораторных условиях, так и в реальной обстановке. И я со всей ответственностью заявляю: если какой-либо клиент Cisco выскажет опасение, что текущая версия его продукта... может оказать негативное влияние на сеть, наша фирма немедленно отреагирует на ситуацию, возникшую у него”.

Соответствие стандарту определяется аппаратными средствами, а не программным обеспечением или версией сетевой ОС, поэтому в таких случаях, скорее всего, потребуется замена самих модулей.

Панкай Чоудри (PC Week Labs)

Версия для печати