Nároky na rychlost paketových přenosů v datových sítích mohou při načítání velkého množství 2D a 3D dat z centrálních serverů zaskočit i solidně realizovaná síťových řešení. Nejslabšími články se stávají páteřní linky a připojení vlastních serverů.
Správa dat je ve firmách vytvářejících digitální obsah vždy strategický a kritická. V datech jsou uchovávány tisíce hodin práce realizačních týmů zakázek a proto musí být uchovávány na kvalitních serverech s diskovým polem. S nástupem 3D modelování, kdy může mít zakázka až tisíce součástí, může být nejslabším článkem celého systému právě datová komunikace. Načítání sestav ze serverů je pak násobně delší a organizace musí přistoupit k radikálnímu řešení problému.
Nejprve prověřte odladění datového přenosu, často ušetříte a ne málo
Otázka na úvod: Využívá váš systém výměny dat skutečně síť z hlediska použitého standardu, tak jak má? Nevěřili byste jak často zákazníci dávají vinu neodpovídající komunikaci právě použitému standardu a urtácí drahé peníze za nový síťový HW. Z postřehů, které mám z více než patnáctiletého řešení problémů v oblasti datových sítí se ukazuje jako první a strategický krok, před utrácením velkých peněz, právě analýza vlastního datového přenosu na úrovni použitého protokolu. Mnohdy můžete jen malou optimalizací dosáhnout statisícových úspor. O tomto problému se zde nebudu rozepisovat, ale vychází z poměrně složité struktury, dnes standardně používaného protokolu TCP/IP. Z více než tří set řešených případů s datovou komunikací v organizacích je patrné, že právě nevyladěný datový přenos, může znamenat až totální degradaci reálné propustnosti linky na zlomky procent. Jedná se o problém, který vyžaduje složitější popis a studii ISO/OSI modelu, proto našim čtenářům doporučuji sekci Optimalizace sítě na našem technickém support serveru projektu REPAIR 2000. Obecně se jedná o optimalizaci parametrů přenosu souvisejících s konfigurací:
- nastavení velikosti a případné fragmentace paketů - má zcela kritický vliv na realizaci vlastního přenosu
- správná konfigurace duplexních přenosů - má vliv na současnou obousměrnou komunikaci
- nastavení vlastního přenosového stacku - je zásadně ovlivněn parametry systémového registru (přibližně 200 položek), případně konfiguračních parametrů
- optimalizace TCP Window Size - má kritický vliv na odezvy v lokální síti, při nesprávném, případně nejednotném nastavení zcela zásadně degraduje rychlost výměny dat
- správná konfigurace IP služeb - jsou další cestou řešení případných problémů
Otestujte si jednoduše svou síť: Pokud se vyskytují asymetrické problémy s datovou propustností ve vaši LAN síti, charakteristické zcela individuálním chováním počítačů při výměně dat (odlišné rychlosti přenosu), případně jsou ve vaši síti extrémně pomalé odezvy, pokuste se hledat řešení právě v modifikaci nastavení parametrů TCP/IP, jistě budete mile překvapeni, co vaše síť dokáže. Osobně vždy doporučuji velmi jednoduchý test v případě hledání problémů a tím je přepnutí na jednodušší typ přenosového protokolu. U sítí postavených na Windows přichází v úvahu nejlépe protokol IPX na rámci Ethernet II, který má nejvyšší výtěžnost paketu a adresuje pouze na úrovni fyzických MAC adres. Bohužel s nástupem Internetu se na tyto protokoly prakticky již zapomělo, a právě tyto, jsou výborným nástrojem jak odhalit prvotní chyby uvnitř lokální sítě. Takto realizovaný přenos velmi rychle naznačí, zda-li je problém na straně konfigurace, nebo na straně vlastního standardu sítě. Hloubkové analýzy datového přenosu lze provádět pomocí celé řady nástrojů popraných na stránkách projektu REPAIR 2000, ale doporučuji je pouze specialistům s dobrými znalostmi tvorby paketů na základě ISO/OSI modelu a konkrétních RFC specifikací. Pro většinu uživatelů PLM aplikací je rozhodující, jak si rychle ze serveru stáhnou například data sestavy a mohou s nimi pracovat, případně jak je svižné jejich průběžné ukládání. Zde je právě dočasný test spočívající v přechodu na IPX velmi účinným nástrojem pro odhalování chyb.
Blokové zapojení sítě s agregovaným páteřním vedením na VOŠ a SPŠ ve Žďáře nad Sázavou
Zkuste se zamyslet nad agregací kritických linek
Agregace linky, není v oblasti sítí žádnou novinkou, i když je poměrně stranou zájmu. Detailní specifikaci této funkčnosti najdete v IEEE 802.3ad (Link Aggregation). Obecně se jedná o technologii, která dokáže vytvořit z více fyzických portů pomocí tzv. Port Trunku, jeden nebo více logických portů. Vnitřní elektronika přepínače se pak postará o správné řízení datového toku přes logické porty. Rád bych zde zdůraznil nutnost existence této funkce a možnost její konfigurace nejčastěji v managementu přepínače. Pokud provedete paralelní zapojení standardního přepínače bez podpory této funkce, nebo nepropojíte správné porty, vytvoří se uzavřená smyčka, která prakticky znemožní komunikaci v síti.
Nastavení agregace linky v managementu přepínače
Při citlivém zvážení nákupu aktivních prvků s cenou řádově od 15 000 Kč je tedy dobré již hlídat podporu agregace portů v managementu přepínače. Pro ukázku jsem zvolil typické řešení přepínačů 3COM, které lze s výhodou využít pro realizaci sítí s řádově stovkami počítačů. Jedná se o 12 portový přepínač s podporou výměnných modulů. V našem případě již nedostačovalo páteřní vedení a bylo nutné uvažovat o jeho posílení. To lze realizovat triviálně, přidáním dalších metalického, případně optického vodiče a vytvoření logického portu podle výše uvedené specifikace IEEE 802.3ad. U tohoto přepínače byl využit pro agregaci port 1 a 2 s propustností 2Gbps/full duplex, přičemž strop tohoto přepínače je až osm agregovaných portů s propustností 8Gbps/full duplex. Lze tak poměrně snadno posílit hlavní páteřní vedení, případně s pomocí speciálního multiplex síťového adaptéru posílit připojení serveru.
Finální konfigurace logického portu 2Gbps
Pro vytvoření agregované linky na straně serveru se standardně využívají NIC adaptéry s více fyzickými porty umožňujícími vytvoření logického portu s násobnou propustností. Pokud se jedná o řešení určená do serverů, jedná se v současné době nejčastěji o řešení postavená na 64bit PCI sběrnici, případně PCI Express. Někteří výrobci řeší tento problém na úrovni více adaptérů, které jsou doplněny speciálními ovladači.
Typické vytvoření plně 2Gbps / full duplex kanálu v lokální síti
Využití standardu 10 Gigabit Ethernet
Samozřejmě s rozvojem nového standardu 10Gbps můžeme počítat se zajímavými konstrukcecmi páteřních vedení. V současné době je toto řešení poměrně nákladné, ale může být atraktivní především při zásadních rekonstrukcích firemní datové sítě. Vlastní realizace ovšem vyžaduje obecně záměnu páteřních rozvodů z metalických na optické, čemuž se u agregovaných linek na metalických vodičích můžete vyhnout. Podotýkám že i v oblasti tohoto nového standardu se objevují novinky, jednou z nich je právě 10Gbps metalický Ethernet, který využívá kabeláže CAT 6a.
Referenční zapojení sítě využívající přepínačů 3COM s podporou portů 10Gbps (zvětši obrázek) |