Döntse el, hogy javítania kell-e a hálózatán.

• Ha Ön és családtagjai rendszeresen feltöltenek nagyméretű fájlokat, közvetítenek médiát az interneten, vagy más olyan feladatokat hajtanak végre, amelyek jelentősen megterhelik a hálózatot, például fájlok tárolt szervereit vagy online játékokat játszanak, akkor szívesen befektetne a Gigabit Ethernet-re történő frissítésre.
• A közép- és nagyvállalatok megkövetelik, hogy sok felhasználó csatlakozzon a hálózathoz, és ugyanakkor képesek legyenek növelni a termelékenységüket.
• Azok a személyek, akik egyedül használják az internetet nem erőforrás-igényes hálózati feladatokhoz, például e-mailhez, azonnali üzenetküldés vagy az interneten való szörfözés nem lát semmilyen előnyt a Gigabit Ethernet hálózati hozzáférésének javításában.

Bevezetés

A 10/100 Mbps Ethernet alapú hálózatok több mint elegendőek lesznek a kis hálózatokban végzett feladatokhoz. De mi lesz a jövővel? Gondolt már arra, hogy videót streameljen otthona hálózatán? A 10/100 Ethernet megbirkózik velük?

A Gigabit Ethernet-ről szóló első cikkünkben alaposabban megvizsgáljuk és meghatározzuk, hogy szükség van-e rá. Azt is megpróbáljuk kideríteni, hogy mire van szükség egy gigabitre kész hálózat létrehozásához, és tegyünk egy gyors bemutatót a kis hálózatok gigabites berendezései számára.

Mi az a Gigabit Ethernet?

A gigabites Ethernet réz vagy gigabit néven is ismert 1000BaseT... Ez egy normál Ethernet verzió, amely max. Sebességgel működik 1000 megabit másodpercenként, vagyis tízszer gyorsabb, mint a 100BaseT.

A gigabites Ethernet az IEEE szabványon alapszik 802,3z amelyet 1998-ban hagytak jóvá. 1999 júniusában azonban megjelent egy kiegészítés - a gigabites Ethernet szabványa réz csavart érpáron. 1000BaseT... Ez a szabvány volt az, amely képes volt kihozni a Gigabit Ethernet-t a kiszolgáló helyiségekből és gerincekből, biztosítva annak használatát ugyanolyan körülmények között, mint a 10/100 Ethernet.

Az 1000BaseT előtt a Gigabit Ethernet száloptikás vagy árnyékolt rézkábeleket igényelt, amelyek a hagyományos LAN-ok számára alig alkalmasak. Ezeket a kábeleket (1000BaseSX, 1000BaseLX és 1000BaseCX) ma is speciális alkalmazásokban használják, ezért nem fedjük le őket.

A 802,3z Gigabit Ethernet csoport kiváló munkát végzett egy univerzális szabvány kiadása terén, amely tízszer gyorsabb, mint a 100BaseT. Az 1000BaseT is visszafelé kompatibilis 10/100 hardverrel használja CAT-5 kábel (vagy magasabb kategóriájú). Egyébként manapság egy tipikus hálózat épül az ötödik kategóriás kábel alapján.

Szükségünk van rá?

A Gigabit Ethernet-ről szóló első szakirodalom a vállalati piacra mutatott rá, mint az új szabvány alkalmazási területére, és leggyakrabban az adattárházi kapcsolatokra. Mivel a Gigabit Ethernet a hagyományos 100BaseT sávszélességének tízszeresét biztosítja, a szabvány természetes alkalmazása a nagy sávszélességű helyek összekapcsolása. Ez a szerverek, kapcsolók és gerincek közötti kommunikáció. Itt szükséges, szükséges és hasznos a Gigabit Ethernet.

Amint a gigabites berendezések ára csökkent, az 1000BaseT hatóköre kiterjedt az "energiafelhasználók" számítógépeire és az "igényes" felhasználású munkacsoportokra. sávszélesség alkalmazások ".

Mivel a legtöbb kis hálózatnak szerény adatigénye van, nem valószínű, hogy valaha is szüksége lenne 1000BaseT hálózati sávszélességre. Vessünk egy pillantást néhány tipikus kis hálózati alkalmazásra, és mérjük fel a Gigabit Ethernet igényét.

Szükségünk van-e rá, folytatás

• Nagy fájlok átvitele a hálózaton keresztül

  Egy ilyen alkalmazás inkább a kis irodákra jellemző, különösen azokkal foglalkozó vállalatoknál grafikai tervezés, architektúra vagy más, tíz-száz megabájt méretű fájlok feldolgozásával foglalkozó vállalkozás. Könnyen kiszámíthatja, hogy egy 100 MB-os fájl csak 100 másodperc alatt kerül átvitelre a 100BaseT hálózaton keresztül [(100MB x 8bit / bájt) / 100Mbps]. A valóságban sok tényező rontja az átviteli sebességet, ezért a fájl átvitele egy kicsit tovább tart. Ezen tényezők közül néhány az operációs rendszerhez kapcsolódik, futó alkalmazások, a számítógép memóriájának mennyisége, a processzor sebessége és az életkor. (A rendszer kora befolyásolja az alaplapi buszok sebességét.)

  Egy másik fontos tényező a hálózati berendezések sebessége, és a gigabites berendezésekre való áttérés kiküszöböli az esetleges szűk keresztmetszeteket és felgyorsíthatja a nagy mennyiségű fájl továbbítását. Sokan megerősítik, hogy a 100BaseT hálózaton 50 Mbps feletti sebesség elérése korántsem triviális. A gigabites Ethernet viszont képes lesz 100 Mbps feletti sávszélességet biztosítani.

• Hálózati redundancia eszközök

  Ezt az esetet a "nagy fájlok" változatának tekintheti. Ha a hálózata úgy van beállítva, hogy az összes számítógépet egyetlen fájlszerverre készítse el, akkor a Gigabit Ethernet felgyorsítja a folyamatot. Van azonban olyan is víz alatti szikla- a szerverre történő továbbítás "csövének" növekedése nem vezethet pozitív hatáshoz, ha a szervernek nincs ideje feldolgozni a bejövő adatfolyamot (ez a biztonsági mentési adathordozókra is vonatkozik).

  A nagy sebességű hálózat előnyeinek kihasználásához több memóriával kell ellátnia a szervert, és biztonsági másolatot kell készítenie egy gyors merevlemezre, nem pedig szalagra vagy CDROM-ra. Amint láthatja, alaposan fel kell készülnie a Gigabit Ethernetre való áttérésre.

• Kliens-szerver alkalmazások

  Ez az alkalmazási terület ismét gyakoribb a kisvállalkozói hálózatokban, mint az otthoni hálózatokban. Kliens és szerver között hasonló alkalmazások nagy mennyiségű adat továbbítható. A megközelítés ugyanaz: elemeznie kell az átvitt hálózati adatok mennyiségét, hogy lássa, képes-e az alkalmazás lépést tartani a hálózati sávszélesség növekedésével, és hogy ezek az adatok elegendőek-e a Gigabit Ethernet betöltéséhez.

Valójában úgy gondoljuk, hogy a legtöbb otthoni hálózatépítő valószínűleg nem talál elegendő okot gigabites berendezések vásárlására. Kisvállalkozói hálózatokban a gigabitesre való áttérés segíthet, de azt javasoljuk, hogy először elemezze az átadott adatok mennyiségét. A jelenlegi állapot mellett minden világos. De mi van, ha figyelembe akarja venni a jövőbeni frissítések lehetőségét. Mit kell ma tennie, hogy készen álljon rá? Cikkünk következő részében megvizsgáljuk azokat a változásokat, amelyeket el kell végezni a hálózat legdrágább, leggyakrabban és leginkább időigényes részén - kábel.

Gigabites Ethernet kábel

Amint a bevezetőben említettük, az 1000BaseT szabvány egyik legfontosabb követelménye az 5. kategóriájú (CAT 5) vagy magasabb szintű kábel használata. Vagyis Gigabit Ethernet dolgozhat az 5. kategória meglévő kábelszerkezetén... Egyetértek, ez a lehetőség nagyon kényelmes. Általában minden modern hálózat az 5. kategóriába tartozó kábelt használ, kivéve, ha a hálózatát 1996-ban vagy korábban telepítették (a szabványt 1995-ben hagyták jóvá). Azonban itt létezik több buktató.

• Négy pár szükséges

  Ahogyan az látható e cikk Az 1000BaseT az 5. kategóriájú (vagy magasabb) kábel mind a négy párját használja négy 250 Mbps sebességű kapcsolat létrehozására. (Egy másik kódolási sémát is alkalmaznak - ötszintű impulzus-amplitúdó-modulációt -, hogy a 100 MHz-es CAT5 frekvenciatartományon belül maradhassunk.) Ennek eredményeként használhatjuk a meglévő CAT 5 kábelezési struktúrát a Gigabit Ethernet számára.

  Mivel a 10 / 100BaseT a négy CAT 5 pár közül csak kettőt használ, egyesek nem csatlakoztattak extra párokat hálózatuk fektetésekor. A párokat használták például telefonhoz vagy Power over Ethernet (POE) használatához. Szerencsére a gigabites NIC-ek és kapcsolók elég okosak ahhoz, hogy visszaálljanak a 100BaseT-re, ha mind a négy pár nem érhető el. Ezért a hálózat mindenesetre gigabites kapcsolókkal és hálózati kártyákkal fog működni, de a befizetett pénzért nem fog nagy sebességet elérni.

• Ne használjon olcsó csatlakozókat

  Az amatőr hálózatépítők másik problémája a gyenge préselés és az olcsó fali aljzatok. Ezek impedancia-eltérésekhez vezetnek, ami visszatérési veszteséget eredményez, és ennek következtében csökken a sávszélesség. Természetesen kipróbálhatja az ok keresését, de jobb, ha beszerez egy hálózati tesztelőt, amely képes felismerni a visszatérési veszteséget és az áthallást. Vagy csak tűrje el az alacsony sebességet.

• A hosszra és a topológiára vonatkozó korlátozások

  Az 1000BaseT ugyanarra a maximális szegmenshosszra korlátozódik, mint a 10 / 100BaseT. Így a hálózat maximális átmérője 200 méter (egyik számítógépről a másikra egy kapcsolón keresztül). Az 1000BaseT topológiára ugyanazok a szabályok vonatkoznak, mint a 100BaseT-re, azzal a különbséggel, hogy hálózati szegmensenként (vagy pontosabban egy „fél-duplex ütközési tartomány”) csak egy átjátszó engedélyezett. De mivel a Gigabit Ethernet nem támogatja a fél-duplex átvitelt, megfeledkezhet az utolsó követelményről. Általánosságban elmondható, hogy ha a hálózata rendben van 100BaseT alatt, akkor nem okozhat gondot a gigabitesre való áttérés.

Gigabites Ethernet-kábel folytatódik

A legjobb, ha kábelt használ új hálózatok lefektetéséhez. CAT 5e... Bár a CAT 5 és a CAT 5e mindkettő 100 MHz-en halad, CAT5e kábelt gyártják, figyelembe véve további paraméterek fontos a nagyfrekvenciás jelek jobb továbbításához.

Tekintse át az alábbi Belden dokumentumokat, hogy többet tudjon meg a CAT 5e kábel specifikációiról (angol nyelven):

Bár egy modern CAT 5 kábel remekül fog működni az 1000BaseT készülékkel, érdemes lehet jobban választania a CAT 5e készüléket, ha nagy sávszélességet szeretne garantálni. Ha tétovázik, becsülje meg a CAT 5 és CAT 5e kábel költségét, és menjen el.

Az egyetlen dolog, amelyet kerülnie kell, a vásárlási ajánlások 6. CAT kábel gigabites Ethernet-hez. A 6. CAT volt 2002 júniusában hozzáadódott a TIA-568 szabványhozés kihagyja a frekvenciákat 200 MHz... Az eladók nagy valószínűséggel rábeszélik a drágább hatodik kategória vásárlására, de erre csak akkor lesz szükség, ha hálózat kiépítését tervezi. 10 Gbps Ethernet réz vezetékeken keresztül, ami jelenleg alig reális. Mi a helyzet a CAT 7 kábellel? Felejtsd el!

Ha van egy jó összege, akkor jobb, ha arra költi hálózati szakember amely rendelkezik elegendő tapasztalat a gigabites hálózatok lefektetésében... Szakember képes lesz a kábelek megfelelő lefektetésére vagy a kábelek ellenőrzésére meglévő hálózat hogy gigabites Ethernet-szel dolgozzon. A CAT 6 kábel telepítésekor javasoljuk, hogy forduljon szakemberhez, mivel ez a kábel meghatározza a hajlítási sugarat és a speciális, kiváló minőségű csatlakozókat.

Gigabites berendezések

Bizonyos értelemben a "gigabit vagy sem" kérdése egy vagy pár évvel ezelőtt vita tárgyát képezhette. A SOHO vásárló szempontjából már megtörtént az áttérés 10-ről 10/100 Mbps-ra. Az új számítógépek 10/100 Ethernet portokkal vannak felszerelve, az útválasztók már beépített 10/100 kapcsolókat használnak, nem pedig a 10BaseT hubokat. Ez a változás azonban nem az otthoni hálózatépítők igényeinek és kívánságainak következménye. Meg vannak elégedve a meglévő berendezésekkel.

Ezeknek a változásoknak köszönetet kell mondanunk azoknak a vállalati felhasználóknak, akik ma csak 10/100 berendezést vásárolnak ömlesztve, ami lehetővé teszi számunkra, hogy csökkentsük azok árait. Miután a fogyasztói berendezésgyártók felfedezték, hogy 10BaseT chipeket használhatnak, szemben a 10/100 opciókkal drága, sokáig nem haboztak.

Így a tegnapi 10BaseT hub architektúra csendesen átállt a mai 10/100 kapcsolt hálózatokra. Ugyanezt az átmenetet fogjuk tapasztalni 10/100-ról 10/100/1000 Mbps-ra. És bár még van egy-két év a fordulópont, az átmenet előtt már elkezdődöttés az árak továbbra is folyamatosan esnek.

Csak egy gigabites hálózati kártyára és egy gigabites kapcsolóra van szüksége. Vizsgáljuk meg őket közelebbről.

• Hálózati kártyák

  A márkás 32 bites PCI 10/100 / 1000BaseT hálózati kártyák, mint például az Intel PRO1000 MT, a Netgear GA302T és az SMC SMC9552TX, az interneten 40 és 70 dollár között mozognak. A másodlagos gyártók termékei körülbelül 5 dollárral olcsóbbak. És bár a gigabites NIC-ek körülbelül két és félszer drágábbak, mint az átlagos 10/100 kártyák, a pénztárcád valószínűleg egyáltalán nem észlel különbséget, hacsak nem tömegesen vásárolod őket.

  Találhat olyan hálózati kártyákat, amelyek nem csak a 32 bites PCI buszt támogatják, hanem a 64 biteset is, de drágábbak is. Amit nem fog látni, azok a CardBus adapterek a laptopokhoz. Valamilyen oknál fogva a gyártók úgy vélik, hogy a notebookokhoz egyáltalán nincs szükség gigabites hálózatokra.

• Kapcsolók

  De a 10/100/1000 kapcsoló ára tízszer elgondolkodtatja a gigabites Ethernetre való áttérés megvalósíthatóságát. Jó hír, hogy ma már elérhetők az átlátszó gigabites kapcsolók, amelyek jóval olcsóbbak, mint a vállalati piacon kezelt társaik.

  Egy egyszerű négyportos 10/100/1000 Netgear GS104 kapcsoló kevesebb, mint 225 USD áron vásárolható meg. Ha olyan kevésbé ismert márkákat választ, mint a TRENDnet TEG-S40TXE, akkor a költségeket 150 dollárra csökkentheti. Kevés négy port - kérem. A Netgear GS108 nyolc portos verziója körülbelül 450 dollárt, a TRENDnet TEG-S80TXD pedig körülbelül 280 dollárt fog megtéríteni.

  Figyelembe véve, hogy egy 5 portos 10/100 kapcsoló ma csak 20 dollárba kerül, a gigabites árak egyesek számára túl magasnak tűnnek. De ne feledje, egészen a közelmúltig csak kezelt gigabites kapcsolókat lehetett vásárolni portonként 100 dollár + felett. Az árak jó irányba haladnak!

Számítógépet kell cserélnie?

Itt van egy kis titok a Gigabit Ethernet előtt: Win98 vagy 98SE alatt valószínűleg nem fog hasznot húzni a Gigabit sebességből. Bár megpróbálhatja javítani az áteresztőképességet a rendszerleíró adatbázis szerkesztésével, még mindig nem kap jelentős teljesítménynövekedést a jelenlegi 10/100 hardverhez képest.

A probléma a Win98 TCP / IP veremben rejlik, amelyet nem a nagy sebességű hálózatra való tekintettel terveztek. A verem még a használatával is problémákat okoz 100BaseT hálózatok, mit mondhatnánk akkor a gigabites kommunikációról! A második cikkben visszatérünk erre a kérdésre, de egyelőre csak fontolóra kell vennie Win2000és WinXP hogy gigabites Ethernet-szel dolgozzon.

Az utolsó mondattal korántsem vagyunk nem feltételezi, hogy csak a Windows 2000 és az XP támogatja a gigabites hálózati kártyákat. Csak nem teszteltük a teljesítményt más operációs rendszerek alatt, ezért kérjük, tartózkodjon a szarkasztikus megjegyzésektől!

Ha kíváncsi arra, hogy ki kell-e dobnia a régi jó számítógépet, és újat kell vásárolnia a Gigabit Ethernet használatához, akkor a válaszunk „talán”. Gyakorlati tapasztalataink alapján egy hertz "modern" processzor egyenlő egy bit / másodperc hálózati sávszélességgel... A gigabites hálózati berendezések egyik gyártója megállapodott velünk: bármilyen órajelű gép 700 MHz vagy annál alacsonyabb szintű nem fogja tudni teljes mértékben kihasználni a Gigabit Ethernet sávszélességét. Tehát még a megfelelő operációs rendszer mellett is a régi számítógépek olyan gigabites Ethernet-k, mint egy elhalt borogatás. Előbb meglátja a sebességet 100-500 Mbps

Nem rohantam át az otthoni hálózatomat 100 Mbps-ról 1 Gbps-re, ami számomra elég furcsa, mivel a hálózaton keresztül továbbítom nagyszámú fájlokat. Amikor azonban pénzt költök a számítógép vagy az infrastruktúra fejlesztésére, úgy gondolom, hogy azonnal teljesítménynövelést kell elérnem az általam futtatott alkalmazásokban és játékokban. Sok felhasználó szereti szórakoztatni magát új videokártya, központi feldolgozó egységés valami kütyüt. A hálózati eszközök azonban valamilyen oknál fogva nem keltenek ekkora lelkesedést. Valóban, nehéz a megszerzett pénzt a hálózati infrastruktúrába fektetni egy újabb technológiai születésnapi ajándék helyett.

A sávszélességre vonatkozó követelményeim azonban nagyon magasak, és egy ponton rájöttem, hogy a 100 Mbps sebességű infrastruktúra már nem elég. Az összes otthoni számítógépemen már van 1Gbps integrált adapter (be alaplapok ah), ezért úgy döntöttem, hogy átveszem a legközelebbi számítógépes vállalat árlistáját, és megnézem, mi kell a teljes hálózati infrastruktúra átvitele 1 Gbps-ra.

Nem, egy otthoni gigabites hálózat egyáltalán nem ilyen bonyolult.

Megvettem és telepítettem az összes hardvert. Emlékszem, hogy egy nagy fájl másolása 100 Mbps-os hálózaton másfél percbe telt. 1 Gbps sebességre történő frissítés után ugyanazt a fájlt 40 másodperc alatt másolták. A teljesítménynövekedés szép volt, de még mindig nem értem el a tízszeres fölényt, amely elvárható lenne a régi és az új hálózatok 100 Mbps és 1 Gbps sávszélességének összehasonlításától.

Mi az ok?

Gigabites hálózathoz annak minden részének támogatnia kell az 1 Gbps-t. Például, ha gigabites hálózati kártyák és megfelelő kábelek vannak telepítve, de az elosztó / kapcsoló csak 100 Mbps-ot támogat, akkor a teljes hálózat 100 Mbps sebességgel működik.

Az első követelmény a hálózati vezérlő. A legjobb, ha a hálózat minden egyes számítógépe fel van szerelve egy gigabites hálózati adapterrel (külön vagy az alaplapra integrálva). Ennek a követelménynek a legkönnyebb megfelelni, mivel az alaplapgyártók többsége az elmúlt néhány évben integrálta a gigabites hálózati vezérlőket.

A második követelmény az, hogy a hálózati kártyának támogatnia kell az 1 Gbps-t is. Általános a tévhit, miszerint a gigabites hálózatokhoz 5e kategóriájú kábel szükséges, de valójában még a régebbi Cat 5 kábel is támogatja az 1 Gbps-t. A Cat 5e kábelek azonban jobb teljesítményt nyújtanak, így jobb megoldást jelentenek a gigabites hálózatok számára, különösen, ha a kábelek megfelelő hosszúságúak. A Cat 5e kábelek azonban ma is a legolcsóbbak, mert a régi Cat 5 szabvány elavult. Az újabb és drágább Cat 6 kábelek még jobb teljesítményt kínálnak a gigabites hálózatok számára. A cikk későbbi részében összehasonlítjuk a Cat 5e és a Cat 6 kábelek teljesítményét.

A gigabites hálózat harmadik és valószínűleg legdrágább alkatrésze egy 1 Gbps-os hub / kapcsoló. Természetesen jobb egy kapcsolót használni (esetleg párosítva egy útválasztóval), mivel a hub vagy hub nem a legintelligensebb eszköz, egyszerűen az összes hálózati adatot sugározza az összes elérhető porton, ami nagyszámú ütközéshez és lassuláshoz vezet le a hálózati teljesítményt. Ha nagy teljesítményre van szüksége, akkor elengedhetetlen a gigabites kapcsoló, mivel a hálózati adatokat csak a megfelelő portra irányítja át, ami hatékonyan növeli a hálózati sebességet egy hubhoz képest. Az útválasztó általában tartalmaz egy beépített kapcsolót (több LAN-porttal), és lehetővé teszi otthoni hálózatának az internethez történő csatlakoztatását is. A legtöbb otthoni felhasználó megérti az útválasztó előnyeit, ezért a gigabites router vonzó lehetőség.

Mennyire legyen gyors a gigabit? Ha a "giga" előtagot hallja, akkor valószínűleg 1000 megabájtra gondol, míg egy gigabites hálózatnak 1000 megabájtot kell adnia másodpercenként. Ha így gondolod, akkor nem vagy egyedül. De, sajnos, a valóságban minden más.

Mi az a gigabites? Ez 1000 megabit, nem 1000 megabájt. Egy bájtban 8 bit van, tehát számoljunk csak: 1 000 000 000 bit elosztva 8 bittel = 125 000 000 bájt. Körülbelül egymillió bájt van egy megabájtban, ezért egy gigabites hálózatnak körülbelül 125 MB / s elméleti maximális adatátviteli sebességet kell biztosítania.

Persze, a 125 MB / s nem hangzik olyan lenyűgözőnek, mint a gigabit, de gondoljon bele: egy ilyen sebességű hálózatnak elméletileg mindössze nyolc másodperc alatt kell átvezetnie egy gigabájt adatot. A 10 GB-os archívumot mindössze egy perc és 20 másodperc alatt kell átvinni. A sebesség hihetetlen: ne feledje, mennyi időbe telt egy gigabájtos adatátvitel, mire az USB-memóriák olyan gyorsak voltak, mint manapság.

Az elvárások komolyak voltak, ezért úgy döntöttünk, hogy egy fájlt gigabites hálózaton keresztül továbbítunk, és élvezhetjük a közel 125 MB / s sebességet. Nincs speciális csodás hardverünk: egyszerű otthoni hálózat néhány régi, de tisztességes technológiával.

Egy 4,3 GB-os fájl másolása egyik otthoni számítógépről a másikra átlagosan 35,8 MB / s sebességgel futott (ötször futtattuk a tesztet). Ez csak az elméleti felső határ 30% -a egy 125 MB / s gigabites hálózathoz.

Milyen okai vannak a problémának?

Elég egyszerű kiválasztani a gigabites hálózat telepítéséhez szükséges összetevőket, de a hálózat maximális sebességgel történő működtetése sokkal nehezebb. Számos tényező vezethet a hálózat lassulásához, de amint megállapítottuk, ez attól függ, hogy milyen gyorsan merevlemezek képes adatok továbbítására a hálózati vezérlőhöz.

Az első figyelembe veendő korlátozás a gigabites LAN-vezérlő és a rendszer interfésze. Ha a vezérlőt a régi PCI buszon keresztül csatlakoztatja, akkor az elméletileg 133 MB / s adatátvitel. 125 MB / s Gigabit Ethernet sávszélesség esetén ez elégnek tűnik, de ne feledje, hogy a sávszélesség PCI busz elosztva a rendszerben. Minden egyes PCI kiegészítő kártya és számos rendszerkomponens ugyanazt a sávszélességet fogja használni, csökkentve a rendelkezésre álló erőforrásokat hálózati kártya... Vezérlők új felülettel PCI Express(PCIe) nincs ilyen probléma, mivel minden egyes PCIe sáv legalább 250 MB / s sávszélességet biztosít, és kizárólag az eszközre vonatkozik.

A következő fontos tényező, amely befolyásolja a hálózat sebességét, a kábelek. Sok szakértő felhívja a figyelmet arra, hogy ha hálózati kábeleket üzemeltet tápkábelek közelében, amelyek interferenciaforrások, alacsony sebesség garantált. A hosszú kábelhosszak szintén problémásak, mivel a Cat 5e rézkábelek maximális hossza 100 méter.

Egyes szakértők azt javasolják, hogy az újabb Cat 6 kábeleket futtassák a Cat 5e helyett. Gyakran nehéz megalapozni az ilyen ajánlásokat, de megpróbáljuk kipróbálni a kábelkategória hatását egy kis gigabites otthoni hálózaton.

Ne feledkezzünk meg az operációs rendszerről sem. Természetesen ezt a rendszert ritkán használják Gigabit környezetben, de meg kell jegyezni, hogy a Windows 98 SE (és régebbi operációs rendszerek) nem lesz képes kihasználni a Gigabit Ethernet előnyeit, mivel ennek az operációs rendszernek a TCP / IP vereme alig képes betölteni a 100 Mbps-os kapcsolatot. Windows 2000 és újabb Windows verziók már illik, bár a régiben operációs rendszer néhány trükköt meg kell tenni a hálózat maximális kihasználása érdekében. Tesztjeinkhez a 32 bites Windows Vista rendszert fogjuk használni, és bár a Vista hírneve egyes feladatoknál nem a legjobb, a kezdetektől fogva támogatja a gigabites hálózatot.

Most térjünk át a merevlemezekre. Még az ATA / 133 specifikációval rendelkező régi IDE interfésznek is elegendőnek kell lennie az elméleti 133 MB / s fájlátviteli sebesség támogatásához, míg az újabb SATA specifikáció megfelel a számlának, mivel legalább 1,5 Gb / s (150 MB / s) sebességgel rendelkezik. . Bár a kábelek és a vezérlők ilyen sebességgel képesek kezelni az adatátvitelt, a merevlemezek maguk nem.

Vegyünk egy tipikus modernet HDD 500 GB-tal, amelynek állandó, körülbelül 65 MB / s sávszélességet kell biztosítania. A lemezek (külső sávok) elején a sebesség nagyobb lehet, azonban a belső sávokra való áttéréskor az áteresztőképesség csökken. A belső sávok adatait lassabban, körülbelül 45 MB / s sebességgel olvassák fel.

Számunkra úgy tűnt, hogy minden lehetséges szűk keresztmetszetet megfontoltunk. Mi maradt hátra? El kellett végeznünk néhány tesztet, és meg kellett vizsgálnunk, hogy elérhetjük-e a hálózati teljesítményt az elméleti 125 MB / s határig.

Teszt konfiguráció

Tesztek és beállítások

Mielőtt továbblépnénk bármilyen referenciaértékre, úgy döntöttünk, hogy a hálózat használata nélkül teszteljük a merevlemezeket, hogy lássuk, milyen sávszélességre számíthatunk ideális forgatókönyv esetén.

Két számítógépünk van az otthoni gigabites hálózaton. Az első, amelyet szervernek fogunk hívni, két lemez alrendszerrel van felszerelve. Az elsődleges merevlemez egy 320 GB-os Seagate Barracuda ST3320620AS pár éves. A szerver NAS-ként működik, két 1 TB-os Hitachi Deskstar 0A-38016 merevlemez RAID-tömbjével a redundancia tükrében.

A hálózat második számítógépét kliensnek neveztük, két merevlemezzel rendelkezik: mindkettő 500 GB-os Western Digital Caviar 00AAJS-00YFA, körülbelül hat hónapos.

Először teszteltük a szerver és az ügyfélrendszer merevlemezének sebességét, hogy megtudjuk, milyen teljesítményre számíthatunk tőlük. A merevlemez tesztet a SiSoftware Sandra 2009-ben használtuk.

A gigabites fájlátviteli sebesség elérésével kapcsolatos álmaink azonnal megsemmisültek. Mindkét egyetlen merevlemez ideális körülmények között elérte a maximálisan 75 MB / s olvasási sebességet. Mivel ezt a tesztet valós körülmények között hajtják végre, és a meghajtók 60% -kal vannak megtöltve, mindkét 65 merevlemezről kapott 65 MB / s indexhez közelebb eső olvasási sebességre számíthatunk.

De nézzük meg a RAID 1 teljesítményét - a legjobb adott tömb az a tény, hogy egy hardveres RAID vezérlő növelheti az olvasási teljesítményt azáltal, hogy egyszerre fogad adatokat mindkét merevlemezről, hasonlóan a RAID 0 tömbökhöz; de ez a hatás (amennyire tudjuk) csak hardveres RAID vezérlőkkel érhető el, szoftveres RAID megoldásokkal nem. Tesztjeink során a RAID tömb sokkal jobb olvasási teljesítményt nyújtott, mint egyetlen merevlemez, így nagy az esély arra, hogy a RAID 1 tömbből a hálózaton keresztül gyors fájlátviteli sebességet érjünk el. A RAID tömb lenyűgöző 108-as csúcsteljesítményt nyújtott MB / s, de a valóságban a teljesítménynek megközelítenie kell a 88 MB / s indexet, mivel a tömb 55% -ban megtelt.

Tehát kb. 88 MB / s-ot kellene elérnünk egy gigabites hálózaton keresztül, igaz? Ez nem olyan közel van a 125 MB / s Gigabit felső határhoz, de a sokkal gyorsabb 100 MB / s hálózatokhoz, amelyek felső határa 12,5 MB / s, tehát a gyakorlatban jó ötlet lenne a 88 MB / s.

De ez nem ilyen egyszerű. Az a tény, hogy a merevlemezek olvasási sebessége meglehetősen magas, egyáltalán nem jelenti azt, hogy gyorsan információkat írnának valós körülmények között. A hálózat használata előtt futtassunk néhány tesztet a lemezekre történő írásról. Kezdjük a szerverünkkel, és 4,3 GB-os képet másolunk egy gyors RAID-tömbből egy 320 GB-os rendszer merevlemezére és fordítva. Ezután átmásoljuk a fájlt az ügyfél D: meghajtójáról annak C: meghajtójára.

Mint látható, a gyors RAID tömbből a C: meghajtóra történő másolás átlagosan csak 41 MB / s sebességet eredményezett. A C: meghajtóról RAID 1 tömbre történő másolás csak 25 MB / s-os legördülést eredményezett. Mi történik?

Pontosan ez történik a valóságban is: a C: merevlemez valamivel több mint egy éve jelent meg, de 60% -ban tele van, valószínűleg kissé széttöredezetten, így nem dönt rekordokat a nyilvántartásban. Vannak más tényezők is, nevezetesen a rendszer és általában a memória teljesítményének gyorsasága. A RAID 1 tömb viszonylag új hardverből áll, de a redundancia miatt az információkat egyszerre két merevlemezre kell írni, ami lelassítja a teljesítményt. Míg a RAID 1 tömb magas olvasási teljesítményt nyújt, az írás teljesítményét fel kell áldozni. Természetesen használhattunk volna egy csíkos RAID 0 tömböt, amely nagy olvasási és írási sebességet ad, de ha egy merevlemez meghal, minden információ megsérül. Általában a RAID 1 jobb megoldás, ha a NAS-on tárolt adatok értékesek az Ön számára.

Mégsem minden veszett el. Az új 500 GB-os Digital Caviar meghajtó képes a fájlunk rögzítésére 70,3 MB / s sebességgel (átlagosan öt tesztfutás), és 73,2 MB / s maximális sebességet is ad.

Mindezek alapján azt vártuk, hogy valós körülmények között elérhetjük a maximális 73 MB / s gigabites átviteli sebességet a NAS RAID 1 tömbtől az ügyfél C: meghajtójáig. Teszteljük a C: meghajtó és a C: meghajtó szerver közötti fájlátviteleket is, hogy lássuk, reálisan számíthatunk-e 40 MB / s-ra ebben az irányban.

Kezdjük az első teszttel, amelyben egy fájlt küldtünk az ügyfél C: meghajtójáról a szerver C: meghajtójára.

Mint látható, az eredmények összhangban vannak elvárásainkkal. Egy elméletileg 125 MB / s sebességre képes gigabites hálózat a lehető leggyorsabb sebességgel küldi az adatokat a kliens C: meghajtójáról, valószínűleg 65 MB / s tartományban. De, amint azt fentebb bemutattuk, a C szerver: meghajtó csak 40 MB / s körüli sebességgel tud írni.

Másoljuk át a fájlt a szerver nagysebességű RAID tömbjéből az ügyfélszámítógép C: meghajtójába.

Minden úgy alakult, ahogy vártuk. Tesztjeink alapján tudjuk, hogy az ügyfélszámítógép C: meghajtója körülbelül 70 MB / s sebességgel képes adatokat írni, és a gigabites hálózat teljesítménye nagyon közel áll ehhez a sebességhez.

Sajnos eredményeink még az elméleti 125 MB / s maximális átviteli sebességhez sem közelítenek. Kipróbálhatjuk a hálózat sebességkorlátozását? Természetesen, de nem reális forgatókönyv szerint. Megpróbálunk információkat átvinni a hálózaton keresztül a memóriából a memóriába, hogy megkerüljük a merevlemezek sávszélességének korlátozásait.

Ehhez létrehozunk egy 1 GB RAM-ot a kiszolgálón és az ügyfélszámítógépeken, majd az 1 GB-os fájlt ezen lemezek között továbbítjuk a hálózaton keresztül. Mivel még a lassú DDR2 memória is képes 3000 MB / s-nál nagyobb adatátvitelre, a hálózati sávszélesség lesz a korlátozó tényező.

Gigabites hálózatunk maximális sebességét 111,4 MB / s-ra értük el, ami nagyon közel áll az elméleti 125 MB / s-os határhoz. Kiváló eredmény, nem kell panaszkodni rá, mivel a valós sávszélesség az átvitel miatt még mindig nem éri el az elméleti maximumot további információ, hibák, továbbítások stb.

A következtetés a következő lesz: ma az információk gigabites hálózaton keresztüli továbbításának teljesítménye merevlemezeken nyugszik, vagyis az átviteli sebességet a folyamatban részt vevő leglassabb merevlemez korlátozza. A legfontosabb kérdés megválaszolásával áttérhetünk a kábelkonfigurációkon alapuló sebességtesztekre, hogy cikkünk teljes maradjon. A kábelezés optimalizálása képes-e még közelebb hozni a hálózati sebességet az elméleti határokhoz?

Mivel tesztjeink teljesítménye közel volt a várthoz, valószínűleg nem tapasztalunk javulást a kábelkonfiguráció megváltoztatásakor. De még mindig szerettünk volna teszteket futtatni, hogy közelebb kerüljünk az elméleti sebességkorlátozáshoz.

Négy tesztet futtattunk.

1. teszt: alapértelmezett.

Ebben a tesztben két körülbelül 8 méter hosszú kábelt használtunk, amelyek mindegyike az egyik végén számítógéphez, a másik pedig egy gigabites kapcsolóhoz volt csatlakoztatva. A kábeleket ott hagytuk, ahol lefektették őket, vagyis a tápkábelek és az aljzatok mellett.

Ezúttal ugyanazokat a 8 méteres kábeleket használtuk, mint az első tesztben, de mozogtunk hálózati kábel amennyire csak lehetséges a tápkábeltől és a hosszabbító zsinórtól.

Ebben a tesztben eltávolítottuk a 8 kábel egyikét, és 1 m-es Cat 5e kábellel helyettesítettük.

Az utolsó tesztben a 8 m-es Cat 5e kábeleket 8 m-es Cat 6 kábelekre cseréltük.

Általánosságban elmondható, hogy a különféle kábelkonfigurációk tesztelése nem mutatott jelentős különbséget, de következtetéseket levonhatunk.

2. teszt: A tápkábelek zajának csökkentése.

A kisebb hálózatokon, például otthoni hálózatunkon a tesztek azt mutatják, hogy nem kell aggódnia a LAN-kábelek futtatásától az elektromos kábelek, aljzatok és hosszabbítók közelében. Természetesen ebben az esetben a hangszóró nagyobb lesz, de ez nem befolyásolja komolyan a hálózati sebességet. Ennek ellenére a legjobb elkerülni a tápkábelek közelében történő elhelyezést, és tudnia kell, hogy a hálózat helyzete eltérő lehet.

3. teszt: a kábelek hosszának csökkentése.

Ez nem teljesen helyes teszt, de megpróbáltuk észrevenni a különbséget. Emlékeztetni kell arra, hogy egy nyolc méteres kábel cseréje méteres kábellel egyszerűen más kábelek eredményére gyakorolhat hatást, mint a távolság különbségei. Mindenesetre a legtöbb tesztben nem látunk szignifikáns különbséget, kivéve az áteresztőképesség abnormális növekedését, amikor a kliens C: meghajtóról a C kiszolgálóra másolunk.

4. teszt: a Cat 5e kábelek cseréje a Cat 6 kábelekre.

Ismét nem találtunk jelentős különbséget. Mivel a kábelek körülbelül 8 méter hosszúak, a hosszabb kábelek nagy változást hozhatnak. De ha a hossza nem maximális, akkor a Cat 5e kábelek nagyon jól működnek egy otthoni gigabites hálózaton, amely két számítógép között 16 méteres távolság van.

Érdekes megjegyezni, hogy a kábelek manipulálása nem volt hatással az adatok átadására a számítógépek RAM lemezei között. Teljesen nyilvánvaló, hogy a hálózat valamely más összetevője a teljesítményt a 111 MB / s varázslatra korlátozta. Egy ilyen eredmény azonban még mindig elfogadható.

Biztosítják-e a gigabites hálózatok a gigabites sebességet? Mint kiderült, szinte adják.

A való világban azonban a hálózati sebességet erősen korlátozzák a merevlemezek. Szintetikus memória-memória forgatókönyv esetén a gigabites hálózatunk az elméleti 125 MB / s-os határértékhez nagyon közel állt. A hálózat szokásos sebessége, figyelembe véve a merevlemezek teljesítményét, a használt merevlemezektől függően 20 és 85 MB / s közötti szintre korlátozódik.

Teszteltük a tápkábelek, a kábelhossz és a Cat 5e – Cat 6 átalakítás hatását is. otthoni hálózat az említett tényezők egyike sem volt jelentős hatással a teljesítményre, bár meg akarjuk jegyezni, hogy egy nagyobb és összetettebb, hosszabb hosszúságú hálózatban ezek a tényezők sokkal erősebben befolyásolhatják.

Általánosságban elmondható, hogy ha sok fájlt továbbít otthoni hálózatára, akkor javasoljuk egy gigabites hálózat felállítását. A 100Mbps-os hálózatról való elmozdulás szép teljesítménynövekedést eredményez, legalábbis kétszer megnő a fájlátviteli sebesség.

Az otthoni hálózat gigabites Ethernet-je nagyobb teljesítménynövekedést jelenthet, ha fájlokat olvas a hardveres RAID-ot használó gyors NAS-tárból. Teszthálózatunkon egy perc alatt átvittünk egy 4,3 GB-os fájlt. 100 Mbps kapcsolaton keresztül ugyanazt a fájlt másoltuk körülbelül hat percig.

A gigabites hálózatok egyre megfizethetőbbek. Most már csak annyit kell várni, hogy a merevlemezek sebessége azonos szintre emelkedjen. Addig is javasoljuk olyan tömbök létrehozását, amelyek megkerülhetik a modern HDD technológiák korlátait. Ezután nagyobb teljesítményt tud kicsikarni a gigabites hálózatából.