Izlemiet, vai jums ir jājaunina tīkls.

• Ja jūs un jūsu ģimenes locekļi regulāri lejupielādējat lielus failus, straumējat multividi internetā vai veicat citus uzdevumus, kas ļoti noslogo jūsu tīklu, piemēram, failu mitināšanas serveri vai spēlējat tiešsaistes spēles, jūs labprāt ieguldītu līdz gigabitu Ethernet tīkla uzlabošanai. .
• Vidējiem un lieliem uzņēmumiem ir nepieciešams, lai daudzi lietotāji būtu savienoti tīklā un vienlaikus varētu palielināt savu produktivitāti.
• Personas, kuras izmanto internetu tikai resursietilpīgiem tīkla uzdevumiem, piemēram, e-pastam, tūlītējās ziņas vai sērfojot tīmeklī, iespējams, neredzēsiet priekšrocības, ko sniedz tīkla piekļuves jaunināšana uz Gigabit Ethernet.

Ievads

Tīkls, kura pamatā ir 10/100 Mbps Ethernet, būs vairāk nekā pietiekams jebkuram uzdevumam mazos tīklos. Bet kā ar nākotni? Vai esat domājis par video straumēm, kas plūst caur jūsu mājas tīklu? Vai 10/100 Ethernet tos apstrādās?

Pirmajā Gigabit Ethernet rakstā mēs to aplūkosim tuvāk un noteiksim, vai tas jums ir nepieciešams. Mēs arī mēģināsim noskaidrot, kas jums nepieciešams, lai izveidotu "gigabit ready" tīklu, un veiksim īsu gigabitu aprīkojuma apskati maziem tīkliem.

Kas ir gigabitu Ethernet?

Gigabit Ethernet ir pazīstams arī kā "gigabit over copper" vai 1000BaseT. Tā ir parasta Ethernet versija, kas darbojas ar ātrumu līdz 1000 megabiti sekundē, t.i., desmit reizes ātrāk nekā 100BaseT.

Gigabit Ethernet pamatā ir IEEE standarts 802.3z kas tika apstiprināts 1998. gadā. Tomēr 1999. gada jūnijā tam tika izlaists papildinājums - gigabitu Ethernet standarts, izmantojot vara vītā pāra savienojumu. 1000BaseT. Tieši šis standarts spēja iznest gigabitu Ethernet no serveru telpām un mugurkaula kanāliem, nodrošinot tā lietošanu tādos pašos apstākļos kā 10/100 Ethernet.

Pirms 1000BaseT Gigabit Ethernet bija nepieciešams izmantot optisko šķiedru vai ekranētus vara kabeļus, kas diez vai ir piemēroti parastajiem LAN. Šos kabeļus (1000BaseSX, 1000BaseLX un 1000BaseCX) joprojām izmanto īpašās lietojumprogrammās, tāpēc šeit mēs tos neaplūkosim.

802.3z Gigabit Ethernet grupa ir paveikusi lielisku darbu, lai atbrīvotu universālu standartu, kas ir desmit reizes ātrāks par 100BaseT. 1000BaseT arī ir atpakaļ saderīgs ar 10/100 aparatūru, viņš izmanto CAT-5 kabelis (vai augstāka kategorija). Starp citu, šodien tipisks tīkls tiek veidots, pamatojoties uz piektās kategorijas kabeli.

Vai mums to vajag?

Pirmajā Gigabit Ethernet literatūrā kā jaunā standarta un visbiežāk datu noliktavas komunikācijas pielietojuma joma tika minēts uzņēmumu tirgus. Tā kā Gigabit Ethernet nodrošina desmit reizes lielāku joslas platumu nekā parastais 100BaseT, standarta dabiskais pielietojums ir liela joslas platuma vietņu savienošana. Šis ir savienojums starp serveriem, slēdžiem un mugurkaula mezgliem. Šeit ir nepieciešams, vajadzīgs un noderīgs Gigabit Ethernet.

Tā kā gigabitu aparatūras cena ir samazinājusies, 1000BaseT ir paplašinājies līdz datoriem. pieredzējušiem lietotājiem” un darba grupas, izmantojot “prasīga joslas platums pieteikumi".

Tā kā lielākajai daļai mazo tīklu datu pārsūtīšanas prasības ir nelielas, maz ticams, ka tiem kādreiz būs vajadzīgs 1000BaseT tīkla joslas platums. Apskatīsim dažas tipiskas mazas tīkla lietojumprogrammas un novērtēsim to nepieciešamību pēc Gigabit Ethernet.

Vai mums to vajag, turpinājums

• Lielu failu pārsūtīšana tīklā

  Šāds pielietojums ir diezgan raksturīgs maziem birojiem, īpaši uzņēmumos, kas iesaistīti Grafiskais dizains, arhitektūra vai citi darījumi, kas saistīti ar desmitiem līdz simtiem megabaitu lielu failu apstrādi. Varat viegli aprēķināt, ka 100 MB fails tiks pārsūtīts 100BaseT tīklā tikai astoņās sekundēs [(100 MB x 8 bps)/100 Mbps]. Patiesībā pārsūtīšanas ātrumu samazina daudzi faktori, tāpēc faila pārsūtīšana prasīs nedaudz ilgāku laiku. Daži no šiem faktoriem ir saistīti ar operētājsistēmu, darbojas lietojumprogrammas, jūsu datoru atmiņas apjoms, procesora ātrums un vecums. (Sistēmas vecums ietekmē mātesplatē esošo autobusu ātrumu).

  Vēl viens svarīgs faktors ir tīkla aprīkojuma ātrums, un, pārejot uz gigabitu aprīkojumu, tiek novērsts potenciālais sastrēgums un paātrina liela apjoma failu pārsūtīšanu. Daudzi apstiprinās, ka ātruma iegūšana virs 50 Mb/s 100BaseT tīklā nekādā ziņā nav mazsvarīga. Savukārt Gigabit Ethernet spēs nodrošināt caurlaidspēju, kas pārsniedz 100 Mb/s.

• Tīkla dublēšanas ierīces

  Šo lietu varat uzskatīt par "lielo failu" variantu. Ja jūsu tīkls ir konfigurēts visu datoru dublēšanai vienā failu serverī, Gigabit Ethernet ļaus paātrināt šo procesu. Tomēr šeit ir zemūdens klints- pārraides "caurules" palielināšana uz serveri var nedot pozitīvu efektu, ja serverim nav laika apstrādāt ienākošo datu straumi (tas attiecas arī uz rezerves datu nesēju).

  Lai izmantotu ātrdarbīga tīkla priekšrocības, aprīkojiet savu serveri ar vairāk atmiņas un dublējiet ātrā cietajā diskā, nevis lentē vai CDROM. Kā redzat, jums rūpīgi jāsagatavojas pārejai uz gigabitu Ethernet.

• Klienta-servera lietojumprogrammas

  Šī pielietojuma joma atkal ir biežāka mazo uzņēmumu tīklos nekā mājas tīklos. Starp klientu un serveri līdzīgas lietojumprogrammas var pārsūtīt lielu datu apjomu. Pieeja ir tāda pati: jāanalizē pārsūtāmo tīkla datu apjoms, lai noskaidrotu, vai lietojumprogramma var “sekot līdzi” tīkla joslas platuma pieaugumam un vai ar šiem datiem pietiek gigabitu Ethernet slodzei.

Godīgi sakot, mēs nedomājam, ka lielākā daļa mājas tīklu veidotāju atradīs pietiekami daudz iemeslu, lai iegādātos gigabitu aparatūru. Mazo uzņēmumu tīklos var palīdzēt pāreja uz gigabitu, taču mēs iesakām vispirms analizēt pārsūtīto datu apjomu. Ar pašreizējo stāvokli viss ir skaidrs. Bet ko darīt, ja vēlaties ņemt vērā turpmākās modernizācijas iespējas. Kas tev šodien jādara, lai būtu tam gatavs? Nākamajā mūsu raksta daļā mēs apskatīsim izmaiņas, kas jāveic visdārgākajā, visbiežāk un laikietilpīgākajā tīkla daļā - kabelis.

Gigabit Ethernet kabelis

Kā jau minējām ievadā, viena no galvenajām 1000BaseT standarta prasībām ir 5. kategorijas (CAT 5) vai augstāka kabeļa izmantošana. Tas ir gigabitu Ethernet var strādāt pie esošās 5. kategorijas kabeļu struktūras. Piekrītu, šāda iespēja ir ļoti ērta. Parasti visos mūsdienu tīklos tiek izmantots 5. kategorijas kabelis, ja vien jūsu tīkls nav instalēts 1996. gadā vai agrāk (standarts tika apstiprināts 1995. gadā). Tomēr šeit pastāv vairākas nepilnības.

• Nepieciešami četri pāri

  Kā redzams no Šis raksts, 1000BaseT izmanto visus četrus 5. kategorijas (vai augstākas) kabeļu pārus, lai izveidotu četras 250 Mbps saites. (Lai paliktu 100 MHz CAT5 frekvenču joslā, tiek izmantota arī cita kodēšanas shēma, piecu līmeņu impulsa amplitūdas modulācija.) Rezultātā mēs varam izmantot esošo CAT 5 kabeļu struktūru Gigabit Ethernet.

  Tā kā 10/100BaseT izmanto tikai divus no četriem CAT 5 pāriem, daži lietotāji, izveidojot tīklus, nepievienoja papildu pārus. Pāri tika izmantoti, piemēram, tālrunim vai Power over Ethernet (POE). Par laimi gigabitu NIC un slēdži ir pietiekami gudri, lai atgrieztos pie 100BaseT, ja visi četri pāri nav pieejami. Tāpēc jebkurā gadījumā jūsu tīkls darbosies ar gigabitu slēdžiem un tīkla kartēm, bet lielu ātrumu par samaksāto naudu nesaņemsiet.

• Neizmantojiet lētus savienotājus

  Vēl viena tīkla amatieru problēma ir slikta gofrēšana un lētas sienas rozetes. Tie izraisa pretestības neatbilstību, kā rezultātā rodas atdeves zudumi un attiecīgi samazināts joslas platums. Protams, varat mēģināt meklēt cēloni, taču labāk būtu iegādāties tīkla testeri, kas var noteikt atdeves zudumu un šķērsrunu. Vai vienkārši samierināties ar mazo ātrumu.

• Garuma un topoloģijas ierobežojumi

  1000BaseT ir ierobežots līdz tādam pašam maksimālajam segmenta garumam kā 10/100BaseT. Tādējādi tīkla maksimālais diametrs ir 200 metri (no viena datora uz otru caur vienu slēdzi). Attiecībā uz 1000BaseT topoloģiju attiecas tie paši noteikumi kā uz 100BaseT, izņemot to, ka ir atļauts tikai viens atkārtotājs katrā tīkla segmentā (vai, precīzāk, viens "pusdupleksa sadursmes domēns"). Bet, tā kā gigabitu Ethernet neatbalsta pusduplekso, varat aizmirst par pēdējo prasību. Parasti, ja jūsu tīkls bija labs zem 100BaseT, jums nevajadzētu rasties problēmām, pārejot uz gigabitu.

Gigabit Ethernet kabelis, turpinājums

Jaunu tīklu ierīkošanai vislabāk ir izmantot kabeli CAT 5e. Un lai gan CAT 5 un CAT 5e abi iztur 100 MHz, CAT5e kabelis ir ražots saskaņā ar papildu opcijas svarīgi labākai augstfrekvences signālu pārraidei.

Skatiet šos Belden dokumentus, lai uzzinātu vairāk par CAT 5e kabeļa specifikācijām (angļu valodā):

Lai gan moderns CAT 5 kabelis lieliski darbosies ar 1000BaseT, labāk izvēlēties CAT 5e, ja vēlaties garantēt augstu caurlaidspēju. Ja vilcināties, aprēķiniet CAT 5 un CAT 5e kabeļa izmaksas un rīkojieties atbilstoši savām iespējām.

Vienīgais, no kā jums vajadzētu izvairīties, ir pirkšanas ieteikumi 6. KAĶIS Gigabit Ethernet kabelis. CAT 6 bija pievienots TIA-568 2002. gada jūnijā un tas izlaiž frekvences līdz 200 MHz. Pārdevēji noteikti pārliecinās jūs iegādāties dārgāko sesto kategoriju, taču tas jums būs nepieciešams tikai tad, ja plānojat izveidot tīklu 10 Gbps Ethernet, izmantojot vara vadus, kas pašlaik nav reāli. Kā ar CAT 7 kabeli? Aizmirsti par viņu!

Ja jums ir laba naudas summa, tad labāk to tērēt tīkla speciālists, kam ir pietiekama pieredze gigabitu tīklu ieklāšanā. Speciālists varēs kompetenti novietot kabeļus vai pārbaudīt jūsu esošais tīkls strādāt ar Gigabit Ethernet. Uzstādot CAT 6 kabeli, ļoti iesakām vērsties pēc palīdzības pie profesionāļiem, jo ​​šis kabelis nosaka lieces rādiusu un īpašus kvalitātes savienotājus.

Gigabitu aprīkojums

Savā ziņā jautājums par "gigabitu vai nē" varēja būt strīda punkts pirms gada vai pāris gadiem. No SOHO pircēja viedokļa pāreja no 10 uz 10/100 Mbps jau ir notikusi. Jaunāki datori ir aprīkoti ar 10/100 Ethernet portiem, maršrutētāji jau izmanto iebūvētos 10/100 slēdžus, nevis 10BaseT centrmezglus. Taču šādas izmaiņas nav mājas "tīklotāju" prasību un vēlmju sekas. Viņi ir apmierināti ar esošo aprīkojumu.

Par šīm izmaiņām jāsaka paldies korporatīvajiem lietotājiem, kuri šodien pērk vairumā tikai 10/100 iekārtas, kas ļauj pazemināt cenas. Kad patērētāju iekārtu ražotāji atklāja, ka izmantojot 10BaseT mikroshēmas pret 10/100 opcijām dārgāks Viņi ilgi nevilcinājās.

Tādējādi vakardienas arhitektūra, kuras pamatā ir 10BaseT centrmezgli, ir klusi pārgājusi mūsdienu 10/100 komutētajos tīklos. Mēs piedzīvosim tieši tādu pašu pāreju no 10/100 uz 10/100/1000 Mbps. Un, lai gan lūzuma punkts joprojām ir pēc gada vai diviem, pāreja jau sākusies un cenas turpina stabili kristies.

Viss, kas jums nepieciešams, ir iegādāties gigabitu tīkla karti un gigabitu slēdzi. Apskatīsim tos nedaudz sīkāk.

• tīkla kartes

  Zīmola 32 bitu PCI 10/100/1000BaseT tīkla kartes, piemēram, Intel PRO1000 MT, Netgear GA302T un SMC SMC9552TX, internetā maksā no 40 līdz 70 USD. Produkti no otrā līmeņa ražotājiem ir aptuveni par 5 USD lētāki. Un, lai gan gigabitu NIC ir aptuveni divarpus reizes dārgākas nekā vidējās 10/100 kartes, maz ticams, ka jūsu maciņš vispār pamanīs atšķirību, ja vien neiegādāsieties tos vairumā.

  Var atrast tīkla kartes, kas atbalsta ne tikai 32 bitu PCI kopni, bet arī 64 bitu, taču tās ir arī dārgākas. Tas, ko jūs neredzēsit, ir CardBus adapteri jūsu klēpjdatoriem. Nez kāpēc ražotāji uzskata, ka klēpjdatoriem gigabitu tīkli nemaz nav vajadzīgi.

• Slēdži

  Taču 10/100/1000 slēdžu cena liek desmitkārt aizdomāties par pārslēgšanās uz gigabitu Ethernet lietderību. Labā ziņa ir tā, ka jau šodien ir parādījušies caurspīdīgi gigabitu slēdži, kas ir daudz lētāki nekā to pārvaldītie kolēģi korporatīvajam tirgum.

  Vienkāršu četru portu 10/100/1000 Netgear GS104 slēdzi var iegādāties par mazāk nekā 225 USD. Ja izvēlaties mazāk pazīstamus zīmolus, piemēram, TRENDnet TEG-S40TXE, jūs saņemsiet cenu līdz 150 USD. Nepietiek ar četrām pieslēgvietām - lūdzu. Netgear GS108 astoņu portu versija jums izmaksās aptuveni 450 USD, savukārt TRENDnet TEG-S80TXD maksās aptuveni 280 USD.

  Ņemot vērā, ka piecu portu 10/100 slēdzis šodien maksā tikai 20 USD, cena par gigabitu dažiem šķitīs pārāk augsta. Bet atcerieties: līdz nesenam laikam jūs varējāt iegādāties pārvaldītos gigabitu slēdžus tikai par 100 ASV dolāriem vienā portā. Cenas virzās pareizajā virzienā!

Vai datori būs jāmaina?

Atklāsim nelielu gigabitu Ethernet noslēpumu: operētājsistēmā Win98 vai 98SE jūs, visticamāk, nesaņemsit nekādas priekšrocības no gigabitu ātruma. Un, lai gan reģistra rediģēšana var mēģināt uzlabot caurlaidspēju, jūs joprojām nesaņemsit būtisku veiktspējas palielinājumu salīdzinājumā ar pašreizējo aparatūru 10/100.

Problēma slēpjas Win98 TCP/IP stekā, kas netika izstrādāta, ņemot vērā ātrdarbīgus tīklus. Kaudzītei ir problēmas pat ar lietošanu 100BaseT tīkls, tad kāpēc runāt par gigabitu komunikāciju! Mēs atgriezīsimies pie šī jautājuma otrajā rakstā, bet pagaidām jums vajadzētu tikai apsvērt Win2000 Un WinXP strādāt ar Gigabit Ethernet.

Ar pēdējo teikumu mēs nē mēs pieņemam, ka tikai Windows 2000 un XP atbalsta gigabitu tīkla kartes. Mēs vienkārši neesam pārbaudījuši veiktspēju citās operētājsistēmās, tāpēc, lūdzu, atturieties no asām piezīmēm!

Ja jūs domājat, vai jums būs jāizmet vecais labais dators un jāpērk jauns, lai izmantotu Gigabit Ethernet, mūsu atbilde ir "iespējams". Balstoties uz mūsu praktisko pieredzi, viens hercs "modernu" procesoru ir vienāds ar vienu bitu sekundē no tīkla joslas platuma. Viens gigabitu tīkla iekārtu ražotājs vienojās ar mums: jebkura iekārta ar takts frekvenci 700 MHz vai zemāks, nespēs pilnībā izmantot gigabitu Ethernet joslas platumu. Tātad, pat ar pareizo operētājsistēmu, gigabitu Ethernet ir kā nedzīva komprese veciem datoriem. Jūs labprātāk redzētu ātrumus 100-500 Mbps

Es nesteidzos pārvietot savu mājas tīklu no 100 Mbps uz 1 Gbps, kas man ir diezgan dīvaini, jo es pārraidu tīklā. liels skaits failus. Tomēr, tērējot naudu sava datora vai infrastruktūras jaunināšanai, es saņemu tūlītēju veiktspējas pieaugumu lietojumprogrammās un spēlēs, kuras palaist. Daudziem lietotājiem patīk izklaidēties jauna videokarte, Centrālā procesora bloks un kādu sīkrīku. Taču nez kāpēc tīkla iekārtas nepiesaista tādu entuziasmu. Patiešām, ir grūti ieguldīt nopelnīto naudu tīkla infrastruktūrā kārtējās tehnoloģiskās dzimšanas dienas dāvanas vietā.

Taču manas prasības attiecībā uz joslas platumu ir ļoti augstas, un vienā brīdī sapratu, ka ar infrastruktūru 100 Mb/s vairs nepietiek. Visos manos mājas datoros jau ir instalēti integrēti 1Gb/s adapteri (ieslēgts mātesplatēm ah), tāpēc nolēmu paņemt tuvākā datorfirmas cenrādi un paskatīties, kas man būtu nepieciešams, lai visu tīkla infrastruktūru pārveidotu uz 1 Gb/s.

Nē, gigabitu mājas tīkls nemaz nav tik sarežģīts.

Es nopirku un uzstādīju visu aparatūru. Atceros, ka agrāk liela faila kopēšana 100Mbps tīklā prasīja apmēram pusotru minūti. Pēc jaunināšanas uz 1 Gb / s to pašu failu sāka kopēt 40 sekundēs. Veiktspējas palielinājums bija patīkams, taču es tomēr nesaņēmu 10 reizes uzlabojumus, kādus varētu sagaidīt, salīdzinot 100 Mb/s un 1 Gb/s caurlaidspēju vecajos un jaunajos tīklos.

Kāds ir iemesls?

Gigabitu tīklam visām tā daļām jāatbalsta 1 Gb / s. Piemēram, ja jums ir instalētas gigabitu tīkla kartes un atbilstošie kabeļi, bet centrmezgls / slēdzis atbalsta tikai 100 Mb / s, tad viss tīkls darbosies ar ātrumu 100 Mb / s.

Pirmā prasība ir tīkla kontrolleris. Vislabāk, ja katrs tīklā esošais dators ir aprīkots ar gigabitu tīkla adapteri (atsevišķs vai integrēts mātesplatē). Šī prasība ir visvieglāk izpildāma, jo lielākā daļa mātesplates ražotāju pēdējos pāris gadus ir integrējuši gigabitu tīkla kontrollerus.

Otra prasība ir tāda, ka tīkla kartei ir jāatbalsta arī 1 Gb / s. Pastāv izplatīts nepareizs uzskats, ka Gigabit tīkliem ir nepieciešams 5.e kategorijas kabelis, taču patiesībā pat vecais Cat 5 kabelis atbalsta 1 Gbps. Tomēr Cat 5e kabeļiem ir labāka veiktspēja, tāpēc tie būs vairāk optimāls risinājums gigabitu tīkliem, it īpaši, ja kabeļu garums ir pienācīgs. Tomēr Cat 5e kabeļi joprojām ir lētākie, jo vecais Cat 5 standarts jau ir novecojis. Jaunākie un dārgākie Cat 6 kabeļi piedāvā vēl labāku gigabitu veiktspēju. Mēs salīdzināsim Cat 5e un Cat 6 kabeļu veiktspēju nedaudz vēlāk mūsu rakstā.

Trešais un, iespējams, visdārgākais komponents gigabitu tīklā ir 1 Gbps centrmezgls/slēdzis. Protams, labāk ir izmantot slēdzi (varbūt savienotu pārī ar maršrutētāju), jo centrmezgls vai centrmezgls nav visgudrākā ierīce, tas vienkārši pārraida visus tīkla datus visos pieejamos portos, kas izraisa daudz sadursmju un palēninājumu. samazināta tīkla veiktspēja. Ja nepieciešama augsta veiktspēja, tad gigabitu slēdzis ir neaizstājams, jo pārsūta tīkla datus tikai uz vēlamo portu, kas efektīvi palielina tīkla ātrumu salīdzinājumā ar centrmezglu. Maršrutētājs parasti satur iebūvētu slēdzi (ar vairākiem LAN portiem), kā arī ļauj savienot mājas tīklu ar internetu. Lielākā daļa mājas lietotāju saprot maršrutētāja priekšrocības, tāpēc gigabitu maršrutētājs ir pievilcīga iespēja.

Cik ātram jābūt gigabitam? Ja dzirdat prefiksu "giga", tad droši vien domājat 1000 megabaitus, savukārt gigabitu tīklam vajadzētu nodrošināt 1000 megabaitus sekundē. Ja tu tā domā, tad tu neesi viens. Bet diemžēl realitāte ir atšķirīga.

Kas ir gigabits? Tas ir 1000 megabiti, nevis 1000 megabaiti. Vienā baitā ir 8 biti, tāpēc aprēķināsim: 1 000 000 000 biti dalīti ar 8 bitiem = 125 000 000 baiti. Megabaitā ir aptuveni miljons baitu, tāpēc gigabitu tīklam vajadzētu nodrošināt teorētisko maksimālo datu pārraides ātrumu aptuveni 125 MB / s.

Protams, 125 MB/s neizklausās tik iespaidīgi kā gigabits, taču padomājiet par to: tīklam ar šādu ātrumu teorētiski vajadzētu pārsūtīt gigabaitu datu tikai astoņās sekundēs. 10 GB arhīvs jāpārsūta tikai minūtē un 20 sekundēs. Ātrums ir neticams: atcerieties, cik ilgi pagāja datu gigabaita pārsūtīšana, pirms USB zibatmiņas kartes kļuva tikpat ātras kā šodien.

Cerības bija lielas, tāpēc mēs nolēmām pārsūtīt failu pa gigabitu tīklu un baudīt ātrumu tuvu 125 MB/s. Mums nav īpašas brīnumainas iekārtas: vienkāršs mājas tīkls ar vecu, bet pienācīgu tehnoloģiju.

4,3 GB faila kopēšana no viena mājas dators otrs skrēja ar vidējo ātrumu 35,8 MB/s (testu veicām piecas reizes). Tas ir tikai 30% no teorētiskajiem 125 MB/s gigabitu tīkla griestiem.

Kādi ir problēmas cēloņi?

Komponentu paņemšana gigabitu tīkla instalēšanai ir diezgan vienkārša, taču ir daudz grūtāk panākt, lai tīkls darbotos ar maksimālo ātrumu. Faktori, kas var izraisīt tīkla palēnināšanos, ir diezgan daudzi, taču, kā mēs noskaidrojām, viss ir atkarīgs no tā, cik ātri cietie diski spēj pārsūtīt datus uz tīkla kontrolleri.

Pirmais ierobežojums, kas jāņem vērā, ir gigabitu tīkla kontrollera saskarne ar sistēmu. Ja jūsu kontrolieris ir pievienots, izmantojot veco PCI kopni, datu apjoms, ko tas teorētiski var pārsūtīt, ir 133 MB / s. Šķiet, ka Gigabit Ethernet caurlaidspējai 125 MB/s tas ir pietiekami, taču atcerieties, ka PCI kopne izplatīts visā sistēmā. Katra papildu PCI karte un daudzi sistēmas komponenti izmantos to pašu joslas platumu, samazinot pieejamos resursus tīkla karte. Kontrolieriem ar jaunu saskarni PCI Express(PCIe) šādu problēmu nav, jo katra PCIe josla nodrošina vismaz 250 MB / s joslas platumu, un tas attiecas tikai uz ierīci.

Nākamais svarīgais faktors, kas ietekmē tīkla ātrumu, ir kabeļi. Daudzi eksperti norāda, ka gadījumā, ja tīkla kabeļi tiek novietoti tuvu strāvas kabeļiem, kas ir traucējumu avoti, zemi ātrumi garantēta. Problēmas rada arī garie kabeļu garumi, jo Cat 5e vara kabeļi ir sertificēti ne vairāk kā 100 metru garumā.

Daži eksperti iesaka palaist jauno Cat 6 kabeli, nevis Cat 5e. Bieži vien ir grūti pamatot šādus ieteikumus, taču mēs mēģināsim pārbaudīt kabeļa kategorijas ietekmi uz nelielu gigabitu mājas tīklu.

Neaizmirsīsim par operētājsistēmu. Protams, šī sistēma tiek reti izmantota gigabitu vidē, taču jāpiemin, ka Windows 98 SE (un vecākas operētājsistēmas) nespēs izmantot gigabitu Ethernet sniegtās priekšrocības, jo operētājsistēmas TCP/IP steku diez vai var ielādēt. 100 Mb/s savienojums ir pilnībā pieejams. Windows 2000 un jaunākas versijas Windows versijas jau der, lai gan vecajā operētājsistēmas jums būs jāveic daži pielāgojumi, lai tie maksimāli izmantotu tīklu. Pārbaudēs izmantosim Windows Vista 32 bitu versiju, un, lai gan Vista nav labākā reputācija dažu uzdevumu veikšanai, tā ir gigabitu tīkla sistēma jau no paša sākuma.

Tagad pāriesim pie cietajiem diskiem. Pat vecākajam ATA/133 IDE interfeisam vajadzētu būt pietiekamam, lai atbalstītu teorētisko failu pārsūtīšanas ātrumu 133 MB/s, savukārt jaunākā SATA specifikācija atbilst rēķinam, jo ​​nodrošina vismaz 1,5 Gb/s (150 MB/s). Tomēr, lai gan kabeļi un kontrolleri var apstrādāt datu pārsūtīšanu tādā ātrumā, paši cietie diski to nevar.

Ņemiet, piemēram, tipisku modernu HDD 500 GB, kam vajadzētu nodrošināt pastāvīgu caurlaidspēju aptuveni 65 MB / s. Plākšņu (ārējo joslu) sākumā ātrums var būt lielāks, bet, virzoties uz iekšējām joslām, caurlaidspēja samazinās. Iekšējo celiņu dati tiek nolasīti lēnāk, aptuveni 45 MB/s.

Mums šķita, ka mēs apsvērām visas iespējamās "šaurās vietas". Kas atlika darīt? Bija nepieciešams veikt vairākus testus un noskaidrot, vai mēs varam sasniegt tīkla veiktspēju līdz teorētiskajai robežai 125 MB / s.

Testa konfigurācija

Pārbaudes un iestatījumi

Pirms sākam testus, mēs nolēmām pārbaudīt cietos diskus bezsaistē, lai redzētu, cik lielu caurlaidspēju mēs varam sagaidīt ideālā scenārijā.

Mūsu gigabitu mājas tīklā darbojas divi datori. Pirmā, ko sauksim par serveri, ir aprīkota ar divām disku apakšsistēmām. Galvenais cietais disks ir pāris gadus vecs 320 GB Seagate Barracuda ST3320620AS. Serveris darbojas kā NAS ar divu 1 TB Hitachi Deskstar 0A-38016 cieto disku RAID masīvu, kas ir atspoguļots dublēšanai.

Otro tīkla datoru nosaucām par klientu, tam ir divi cietie diski: abi 500 GB Western Digital Caviar 00AAJS-00YFA, apmēram sešus mēnešus veci.

Vispirms mēs pārbaudījām servera un klientu sistēmas cieto disku ātrumu, lai redzētu, kādu veiktspēju mēs varam sagaidīt no tiem. Mēs izmantojām testu cietais disks SiSoftware Sandra 2009 pakotnē.

Mūsu sapņi par gigabitu failu pārsūtīšanas ātrumu nekavējoties izkliedēja. Ideālos apstākļos abi atsevišķie cietie diski sasniedza maksimālo lasīšanas ātrumu aptuveni 75 MB/s. Tā kā šī pārbaude tiek veikta reālos apstākļos un diskdziņi ir pilni par 60%, mēs varam sagaidīt, ka lasīšanas ātrums ir tuvāks 65 MB / s indeksam, ko ieguvām abiem cietajiem diskiem.

Bet paskatīsimies uz RAID 1 veiktspēju – labāko dots masīvs ka aparatūras RAID kontrolleris var palielināt lasīšanas veiktspēju, vienlaikus iegūstot datus no abiem cietajiem diskiem, līdzīgi kā RAID 0 masīvi; bet šis efekts tiek iegūts (cik zināms) tikai ar aparatūras RAID kontrolleriem, nevis ar programmatūras RAID risinājumiem. Mūsu testos RAID masīvs nodrošināja daudz labāku lasīšanas veiktspēju nekā viens cietais disks, tāpēc pastāv liela iespēja, ka mēs iegūsim lielu tīkla failu pārsūtīšanas ātrumu no RAID 1 masīva uz 88 MB/s indeksu, jo masīvs ir pilns par 55%.

Tāpēc mums vajadzētu iegūt aptuveni 88 MB/s gigabitu tīklā, vai ne? Tas nav tik tuvu 125Mb/s Gigabit tīkla griestiem, bet daudz ātrākiem 100Mb/s tīkliem ir 12,5Mb/s griesti, tāpēc praksē iegūt 88Mb/s nemaz nebūtu slikti.

Bet ne viss ir tik vienkārši. Tas, ka lasīšanas ātrums no cietajiem diskiem ir diezgan liels, nebūt nenozīmē, ka tie ātri ierakstīs informāciju reālos apstākļos. Pirms tīkla izmantošanas veiksim dažus diska rakstīšanas testus. Mēs sāksim no sava servera un kopēsim 4,3 GB attēlu no ātra RAID masīva uz 320 GB sistēmas cieto disku un atpakaļ. Pēc tam mēs kopēsim failu no klienta D: diska uz tā C: disku.

Kā redzat, kopēšana no ātra RAID masīva uz disku C: deva vidējo ātrumu tikai 41 MB / s. Un kopēšana no diska C: uz RAID 1 masīvu samazināja to tikai līdz 25 MB/s. Kas notiek?

Tieši tā arī notiek realitātē: cietais disks C: iznāca pirms nedaudz vairāk kā gada, bet tas ir par 60% pilns, iespējams, nedaudz sadrumstalots, tāpēc rekordus nepārspēj. Ir arī citi faktori, proti, cik ātra ir sistēma un atmiņa kopumā. RAID 1 sastāv no salīdzinoši jaunas aparatūras, taču dublēšanas dēļ informācija ir jāraksta vienlaikus divos cietajos diskos, kas samazina veiktspēju. Lai gan RAID 1 masīvs var nodrošināt augstu lasīšanas veiktspēju, rakstīšanas ātrums ir saistīts ar upuri. Protams, mēs varētu izmantot svītrainu RAID 0 masīvu, kas dod lielu rakstīšanas un lasīšanas ātrumu, bet, ja viens cietais disks nomirst, tad visa informācija tiks sabojāta. Kopumā RAID 1 ir labāks risinājums, ja novērtējat NAS glabātos datus.

Tomēr ne viss ir zaudēts. Jaunais 500 GB Digital Caviar spēj ierakstīt mūsu failu ar ātrumu 70,3 MB/s (vidēji piecos testa braucienos), kā arī sasniedz 73,2 MB/s.

Ņemot vērā visu iepriekš minēto, mēs gaidījām maksimālo Gigabitu pārsūtīšanas ātrumu 73 MB/s no NAS RAID 1 masīva uz klienta C: disku reālos apstākļos. Mēs arī pārbaudīsim failu pārsūtīšanu no klienta C: diska uz servera C: disku, lai redzētu, vai mēs varam reāli sagaidīt 40 MB/s šajā virzienā.

Sāksim ar pirmo testu, kur mēs nosūtījām failu no klienta C: diska uz servera C: disku.

Kā redzat, rezultāti atbilst mūsu cerībām. Gigabitu tīkls, kas teorētiski spēj sasniegt 125 MB/s, nosūta datus no klienta diskdziņa C: ar maksimālo iespējamo ātrumu, iespējams, ap 65 MB/s. Bet, kā mēs parādījām iepriekš, servera disks C: var rakstīt tikai ar ātrumu aptuveni 40 MB / s.

Tagad kopēsim failu no servera ātrgaitas RAID masīva uz klienta datora C: disku.

Viss izdevās tieši tā, kā bijām gaidījuši. No mūsu pārbaudēm mēs zinām, ka klienta datora C: disks spēj ierakstīt datus ar aptuveni 70 MB/s, un gigabitu tīkla veiktspēja bija ļoti tuvu šim ātrumam.

Diemžēl mūsu rezultāti pat netuvojas teorētiskajai maksimālajai caurlaidspējai 125 MB/s. Vai mēs varam pārbaudīt tīkla maksimālo ātrumu? Protams, bet ne reālistiskā scenārijā. Mēs mēģināsim pārsūtīt informāciju tīklā no atmiņas uz atmiņu, lai apietu visus cieto disku joslas platuma ierobežojumus.

Lai to izdarītu, serverī un klientu datoros izveidosim 1 GB RAM disku un pēc tam tīklā pārsūtīsim 1 GB failu starp šiem diskiem. Tā kā pat lēnāka DDR2 atmiņa var pārsūtīt datus ar ātrumu virs 3000 MB/s, ierobežojošais faktors būs tīkla joslas platums.

Mūsu gigabitu tīklam mēs saņēmām maksimālo ātrumu 111,4 MB/s, kas ir ļoti tuvu teorētiskajam 125 MB/s ierobežojumam. Lielisks rezultāts, par to nav jāsūdzas, jo reālā caurlaidspēja joprojām nesasniegs teorētisko maksimumu pārraides dēļ Papildus informācija, kļūdas, atkārtotas pārraides utt.

Secinājums būs šāds: šodien informācijas pārsūtīšanas veiktspēja gigabitu tīklā balstās uz cietajiem diskiem, tas ir, pārsūtīšanas ātrumu ierobežos lēnākais procesā iesaistītais cietais disks. Atbildot uz vissvarīgāko jautājumu, mēs varam pāriet uz ātruma testiem atkarībā no kabeļa konfigurācijas, lai mūsu raksts būtu pilnīgs. Vai kabeļu optimizēšana varētu vēl vairāk pietuvināt tīkla ātrumu teorētiskajai robežai?

Tā kā mūsu pārbaužu veiktspēja bija tuvu gaidītajam, maz ticams, ka, mainot kabeļu konfigurāciju, mēs redzēsim nekādus uzlabojumus. Bet mēs joprojām gribējām veikt testus, lai pietuvotos teorētiskajam ātruma ierobežojumam.

Mēs veicām četrus testus.

1. tests: noklusējuma.

Šajā testā mēs izmantojām divus apmēram 8 metrus garus kabeļus, katrs savienots ar datoru vienā galā un ar gigabitu slēdzi otrā galā. Kabeļus atstājām tur, kur tie bija ielikti, tas ir, blakus elektrības kabeļiem un rozetēm.

Šoreiz izmantojām tos pašus 8. kabeļus kā pirmajā testā, bet pārvietojām tīkla kabelis pēc iespējas tālāk no strāvas vadiem un pagarinātājiem.

Šajā testā mēs noņēmām vienu no 8 kabeļiem un aizstājām to ar metru garu Cat 5e kabeli.

IN pēdējais tests esam nomainījuši 8. Cat 5e kabeļus pret 8. Cat 6 kabeļiem.

Kopumā mūsu veiktā dažādu kabeļu konfigurāciju pārbaude neuzrādīja nopietnas atšķirības, taču secinājumus var izdarīt.

2. tests: samaziniet strāvas kabeļu radītos traucējumus.

Mazākos tīklos, piemēram, mūsu mājas tīklā, testi liecina, ka jums nav jāuztraucas par LAN kabeļu vadīšanu strāvas kabeļu, kontaktligzdu un pagarinātāju tuvumā. Protams, pikapi būs lielāki, taču tas nopietni neietekmēs tīkla ātrumu. Tomēr, ņemot vērā visu iepriekš minēto, vislabāk ir izvairīties no strāvas kabeļu novietošanas, un jums jāatceras, ka jūsu tīklā situācija var atšķirties.

3. tests: mēs samazinām kabeļu garumu.

Šis nav pilnīgi pareizs tests, taču mēs mēģinājām atrast atšķirību. Jāatceras, ka, nomainot astoņu metru kabeli ar viena metra kabeli, rezultātu var ietekmēt tikai atšķirīgi kabeļi, nevis attāluma atšķirības. Jebkurā gadījumā lielākajā daļā testu mēs neredzam būtisku atšķirību, izņemot anomālu caurlaidspējas pieaugumu, kopējot no klienta diska C: uz serveri C:.

4. tests: nomainiet Cat 5e kabeļus ar Cat 6 kabeļiem.

Atkal mēs neatradām būtisku atšķirību. Tā kā kabeļi ir aptuveni 8 metrus gari, garāki kabeļi var būtiski mainīt. Bet, ja jums nav maksimālā garuma, tad Cat 5e kabeļi diezgan labi darbosies gigabitu mājas tīklā ar attālumu starp diviem datoriem 16 metri.

Interesanti atzīmēt, ka manipulācijas ar kabeļiem neietekmēja datu pārsūtīšanu starp datora RAM diskiem. Ir pilnīgi skaidrs, ka kāds cits tīkla komponents ierobežoja veiktspēju līdz maģiskajam skaitlim 111 MB/s. Tomēr šāds rezultāts joprojām ir pieņemams.

Vai gigabitu tīkli nodrošina gigabitu ātrumu? Kā izrādās, viņi gandrīz to dara.

Tomēr reālos apstākļos tīkla ātrumu stipri ierobežos cietie diski. Sintētiskās atmiņas-atmiņas scenārijā mūsu gigabitu tīkls nodrošināja veiktspēju, kas ir ļoti tuvu teorētiskajai robežai 125 MB/s. Normāls tīkla ātrums, ņemot vērā cieto disku veiktspēju, būs ierobežots līdz 20 līdz 85 MB/s atkarībā no izmantotajiem cietajiem diskiem.

Mēs arī pārbaudījām strāvas kabeļu, kabeļa garuma un Cat 5e uz Cat 6 jauninājumu ietekmi. Mūsu mazajā mājas tīkls neviens no minētajiem faktoriem būtiski neietekmēja veiktspēju, lai gan vēlamies atzīmēt, ka lielākā un sarežģītākā tīklā ar garāku garumu šie faktori var ietekmēt daudz vairāk.

Parasti, ja mājas tīklā pārsūtāt lielu skaitu failu, mēs iesakām instalēt gigabitu tīklu. Pārslēgšanās no tīkla uz 100 Mb/s sniegs jauku veiktspējas palielinājumu, vismaz divas reizes palielināsies failu pārsūtīšanas ātrums.

Gigabit Ethernet mājas tīklā var sniegt lielāku veiktspējas palielinājumu, ja lasāt failus no ātras NAS, kas izmanto aparatūras RAID masīvu. Mūsu testa tīklā mēs pārsūtījām 4,3 GB failu tikai vienas minūtes laikā. Vairāk nekā 100 Mbps savienojumā viens un tas pats fails tika kopēts apmēram sešas minūtes.

Gigabitu tīkli kļūst arvien pieejamāki. Tagad atliek tikai gaidīt, līdz cieto disku ātrums pieaugs līdz tādam pašam līmenim. Tikmēr mēs iesakām izveidot masīvus, kas var apiet pašreizējās HDD tehnoloģijas ierobežojumus. Tad jūs varat izspiest lielāku veiktspēju no gigabitu tīkla.