Сетевые технологии Gigabit Ethernet и ATM

(материал компании FORE Systems)

Материал любезно предоставлен компанией Jet Infosystems

• 1. Введение
• 2. Сопоставление двух технологий
• 3. Заключение

1. Введение

В современных сетях должны гармонично сочетаться многие технологии, чтобы одновременно обеспечить и расширение полосы пропускания периферийных каналов, и масштабирование пропускной способности магистрали.

По мнению специалистов компании FORE Systems, наиболее перспективными для наращивания пропускной способности являются технологии Gigabit Ethernet и 2.5 Gigabit ATM.

2. Сопоставление двух технологий

Для увеличения пропускной способности локальных и глобальных сетей было разработано много технологий. Коммутируемый Ethernet, вытесняющий традиционный Ethernet с разделяемым доступом, на сегодняшний день присутствует в двух вариантах - 10 Мбит/с и 100 Мбит/с. В последнее время значительное внимание привлекла к себе еще одна разновидность Ethernet - Gigabit (1 Гбит/с).

На ATM-фронте реализации вариантов 25 Мбит/с, 155 Мбит/с и 622 Мбит/с имеются у многих производителей. Каждая из этих сетевых технологий по-настоящему полезна как часть комплексного решения. Важно понять, в каких частях сети их применение дает наибольший эффект.

В современных сетях постоянно появляются новые приложения, потребляющие доступную полосу пропускания. По мере того, как возрастают требования к подключению настольных систем, пропускная способность магистрали должна увеличиваться в геометрической прогрессии.

В сетях будущего найдется место и для Gigabit Ethernet, и для высокоскоростного ATM над SONET. Gigabit Ethernet или ATM на 622 Мбит/с будут обслуживать подключения некоторых серверов, в зависимости от требований к полосе пропускания и к поддержке приложений реального времени.

Специалисты компании FORE Systems планируют использовать технологию Gigabit Ethernet для увеличения пропускной способности каналов, по которым подключены мощные файл-серверы без требований поставки данных в реальном времени. Там, где необходимы сервисы реального времени, предполагается применять ATM на 622 Мбит/с.

Gigabit Ethernet обещает быть простым и экономичным в приложениях подобного рода. Он усиливает достоинства Ethernet, но не освобождает от недостатков. Технология Ethernet при любой скорости передачи сохраняет свои "родимые пятна". Это автоматически препятствует использованию Gigabit Ethernet для передачи потоков данных в реальном времени в силу непредсказуемости задержек и отсутствия поддержки классов обслуживания.

2.5 Gigabit ATM (OC-48c) станет стандартом для магистралей локальных сетей и для каналов связи в глобальных и городских сетях. Он гарантирует сохранение всех достоинств ATM (передача в реальном времени и поддержка классов обслуживания) при более чем двукратном превосходстве в пропускной способности над Gigabit Ethernet.

Технология ATM отлично работает в магистралях, поскольку изначально строилась как масштабируемая - от 1.5 Мбит/с (DS-1) до 10 Гбит/с (OC-192c) и далее. Продукты компании FORE Systems подтверждают масштабируемость ATM, предоставляя в настоящее время интерфейсы в диапазоне скоростей от 1.5 Мбит/с до 622 Мбит/с (OC-12c).

Присущие ATM поддержка классов обслуживания и способность единообразно работать в локальных и глобальных конфигурациях делают эту технологию безусловно лучшей для магистральных сетей. Кроме того, возрастающая пропускная способность Ethernet на периферии сети нуждается в такой масштабируемости магистрали, которую может обеспечить только ATM. Обслуживание потоков данных в реальном времени также требует ATM.

В дополнение к масштабируемости и поддержке классов обслуживания, стандарты ATM предусматривают интеллектуальный алгоритм магистральной маршрутизации. Напротив, устройства Gigabit Ethernet, вероятно, не поднимутся выше второго уровня. Следовательно, Gigabit Ethernet по-прежнему будет полагаться на алгоритм остовного дерева для устранения циклов и отключения избыточных соединений. В то же время стандарт PNNI ATM-форума предоставляет механизм, позволяющий не только использовать избыточные каналы, но и балансировать нагрузку между ними.

Обе новые технологии находятся на этапе стандартизации. Для Gigabit Ethernet процесс в разгаре, но идет он очень энергично, и формальное утверждение намечено на конец первого квартала 1998 года. Отметим, что соответствующие продукты уже предлагаются рядом производителей. Работа над стандартами 2.5 Gigabit ATM завершена, дело только за резолюцией ATM-форума.

В табл. 1 приведена сводка сравнительных характеристик Gigabit Ethernet и 2.5 Гбит/с ATM.

Характеристика	Gigabit Ethernet	OC-48c (2.5 Гбит/с ATM)
Полоса пропускания	1 Гбит/с	2.488 Гбит/с
Управление доступом к среде передачи	Множественный доступ с контролем несущей и обнаружением конфликтов	Доступ с установлением соединений
Есть оптимизация для приложений реального времени?	Нет	Да
Физический уровень стандартизован?	Работа ведется	Да
Уровень доступа к среде стандартизован?	Работа ведется	Отсутствует
Где используется?	Для подключения серверов и связи между локальными сетями	Для коммутируемого объединения локальных сетей (магистрали), для подключения серверов, в глобальных и городских сетях
Ограничения на расстояния	< 2 км для многомодового оптоволокна, < 50 м для неэкранированной витой пары	< 2 км для многомодового оптоволокна, < 40 км для одномодового оптоволокна
Размер пакетов	Переменный, не более 1500 байт	Фиксированный, ячейки по 53 байта
Гарантируется качество обслуживания?	Нет	Да
Магистральный протокол	Соединение на уровне мостов (остовное дерево)	Маршрутизация (PNNI на основе OSPF)
Поддерживается существующими устройствами?	Да	Да

Табл. 1. Сравнительные характеристики Gigabit Ethernet и 2.5 Гбит/с (OC-48c) ATM.

3. Заключение

Чтобы гарантировать реализуемость и интероперабельность Gigabit Ethernet, компания FORE Systems стала активным членом альянса Gigabit Ethernet и напряженно работает над сохранением возможности совместного использования ATM и Ethernet в интересах максимизации сетевой эффективности.

Более того, в рамках политики компании по выработке наиболее эффективных решений для удовлетворения постоянно возрастающих требований к пропускной способности сетей, FORE Systems разрабатывает коммутатор с портом 2.5 Гбит/с OC-48c ATM, начало продаж которого запланировано на следующий год.

Компания FORE Systems разрабатывает также продукты для Gigabit Ethernet; их доступность зависит от темпов стандартизации этой технологии.