Каналы Интернет и их резервирование

Проблема заключается в том, что мы все живем в IP - мире, зачастую не замечая, какие ограничения это накладывает на построение корпоративных сетей...

 

Как известно, стек протоколов TCP/IP разрабатывался без встроенных механизмов защиты информации и гарантии полосы пропускания для отдельных приложений. При дальнейшем развитии глобальных компьютерных сетей необходимость в этих возможностях появилась и стали разрабатываться соответствующие протоколы и способы оптимизации пропускной способности каналов. При объединении кластеров IP - сетей выделенными каналами гарантированной пропускной способности необходимые параметры качества передачи информации были достигнуты, но тут случился кризис телекоммуникаций 2000 года.

В результате протокол Ethernet, ранее применявшийся только в локальных сетях, победил конкурентов, получил развитие скорости передачи до 1 Гбит/с и стал применяться в городских и глобальных сетях!

Почему так произошло? Все просто - это самый простой протокол ЛВС, а цена адапторов и коммутационных устройств минимальна...

Минус заключается в том, что Ethernet - самый неэффективный протокол по использованию полосы канала и не гарантирует время доставки информации даже в простейшей сети из 10 компьютеров... В 1993 - 1994 г.г. автор проводил ряд экспериментов с сетями Ethernet, загружая их трафиком с аппаратных трафик - генераторов и фиксируя количество и типы ошибок. Вывод прост и полностью подтверждает теоретические расчеты: при наличии в сегменте Ethernet двух компьютеров реальная скорость передачи данных не может превысить 80 - 85% скорости канала. При увеличении количества компьютеров в сегменте реальная производительность падает до 30 - 40%, причем при количестве компьютеров в сегменте более 30 - 35 штук сеть становится неработоспособной.

Эти недостатки сети Ethernet были частично решены с помощью коммутаторов и маршрутизаторов, но основной недостаток остался - длина пакета Ethernet не фиксирована и меняется от десятков байт до единиц килобайт, а "расстояние" между пакетами также остается величиной случайной.

Протокол Ethernet на сегодня является стандартом "де-факто". Когда нам говорят, что "есть подключение к ЛВС", то это значит, что "есть сеть Ethernet" и такое положение является несомненным благом. При проектировании сетей нам только надо не забывать об особенностях протокола и резервировать достаточно полосы для пикового трафика.

Другое дело - применение Ethernet в региональных сетях. Здесь сегменты Ethernet связывают, как правило маршрутизаторы, а за ними - тысячи и десятки тысяч пользователей. В каждом канале сосуществуют различные виды трафика (ТВ и видео трансляции, перекачка файлов, VoIP), причем далеко не всегда маршрутизаторы настроены так, чтобы корректно распределять и буферизировать эти потоки данных, а IP -сеть, как мы уже говорили, без дополнительных настроек дает всем пользователям равные (и не гарантированные) права. Теперь давайте вспомним, что на пути информации от одного компьютера к другому таких сегментов и маршрутизаторов могут быть тысячи! В результате получаем описанную выше ситуацию...

Что делать?

Прежде всего - внимательно отнестись к оборудованию и каналам, которые находятся в ведении самого абонента.

Разработчикам и администраторам необходимо аккуратнее планировать сети и следить за загрузкой каналов и маршрутизаторов. Ни в коем случае нельзя исходить из средней загрузки каналов при определении требуемой мощности маршрутизаторов и коммутаторов, так как проблемы всегда возникают при пиковых нагрузках на сеть.  Если устройство перегружено трафиком, то пустые каналы не помогут, а многие производители сегодня взяли за моду стыдливо прятать реальную скорость передачи пакетов через маршрутизатор на самые дальние страницы технических описаний.

При планировании канала на базе Ethernet необходимо оставлять запас в 40 - 50% свободной полосы при предполагаемой пиковой загрузке, а мощность маршрутизатора выбирать исходя из того, что его производительность на трансляцию (forwarding) должна быть не меньше сумм максимальных производительностей всех подключаемых к нему каналов.

Корпоративным пользователям очень важно не искать самых дешевых решений, а  плотнее работать с операторами, не стесняться тестировать их сети и добиваться постоянства качества услуги.