home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Telecom / 1996-04-telecom-walnutcreek.iso / technical / bridges.vs.routers < prev    next >
Text File  |  1995-01-05  |  11KB  |  247 lines

  1.  
  2. Date: Thu, 28 Jul 1994 15:48:59 GMT
  3. From: sthomas@mitchell.hac.com (Scott D. Thomas)
  4. Subject: Summary: Bridges vs. Routers
  5. Organization: Hughes Aircraft Company
  6.  
  7. I want to thank everybody who responded to my post about the performance
  8. differences of bridges vs. routers.  Special thanks to Mike Drollman
  9. of Networks Northwest and Greg Pflaum of Software, Tool & Die.
  10.  
  11. To summarize: The performance problem with bridges is the unnecessary
  12. broadcast traffic that is forwarded across the WAN.  Bridges CAN do
  13. filtering, some support filtering on specific protocols.  However,
  14. routers enable the network engineer greater flexibility for filtering,
  15. and other technics, such as "spoofing", as suggested by David
  16. Devereaux-Weber.
  17.  
  18. Thanks again to all those who responded.
  19.  
  20.         -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-==
  21.  
  22. SUMMARY OF RESPONSES TO BRIDGES.VS.ROUTERS POST
  23.  
  24.  From: Jim Burks <jburks@promus.com>
  25.  Organization: The Promus Companies, Inc.
  26.  
  27. If you're using the link for LAN-type stuff, you'll find that performace
  28. suffers, while total utilization on the satellite link is low.
  29.  
  30. The problem is that LAN activity (file sharing, MS Mail, etc.) sends a
  31. request for a relatively small packet to be returned (~1kb), and waits
  32. for a response before sending the next request.  This is the opposite
  33. of a streaming protocol (such as TCP/IP FTP) that streams data without
  34. waiting for an acknoledgement until a specified window is reached.
  35.  
  36. Depending on the configuration of the bridges, and software and
  37. network use of them, they can be more efficient on a point-to-point
  38. link, but may pass more broadcast packets between the networks than
  39. necessary.
  40.  
  41.   From: sdaggett@netrix.com (Steve Daggett)
  42.   Organization: NETRIX Corporation
  43.  
  44. Actually this is not a "simple network". Depending on the protocol
  45. running on the LAN & WAN segments, the type of data, and the total
  46. usage of each segment of the network things could get pretty strange.
  47.  
  48. >                         ( ---- )
  49. > host   bridge---sat.---/\      /\ ---sat.---bridge  bridge--DSU
  50. >  |       |     modem                modem      |      |      |
  51. > ------------                                  ----------     |
  52. > *Segment #1*                                 *Segment #2*    |
  53. >                                                           T1 |
  54. >                                                              |
  55. >                                             host   bridge---DSU
  56. >                                              |       |
  57. >                                            -------------
  58. >                                             *Segment #3*
  59. >
  60.  
  61. You didn't include the speeds for each of the WAN segments but I'll
  62. assume that the big bottleneck is the satellite hop. You will pick up
  63. about 750 ms delay for every hop over a satellite shot. The delay does
  64. nasty things to protocols like X.25 & TCP that are expecting a
  65. acknowledgment from the far end that the data was transmitted without
  66. error.
  67.  
  68. You may also have exceeded the capacity of your WAN segments to carry
  69. data. When you exceed the capacity of the WAN your data will begin to
  70. buffer up and increase the delay in the network. You can also
  71. experience a condition called "thrash" were your data buffering up
  72. causes retransmit timers to pop.  The datagrams caught up in the
  73. congestions are retransmitted causing even more congestion in the
  74. network.
  75.  
  76. There are techniques for setting timers, frame sizes, and window size
  77. to combat the delay and increase throughput on the WAN.
  78.  
  79. !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
  80. >> EDITOR's COMMENT:
  81. >> The following paragraph is incorrect, bridges do filtering, so not all
  82. >> datagrams are passed.
  83.  
  84. When the entire network was being bridged all datagrams on all
  85. segments were transmitted to every segment in the network. Therefore
  86. heavy usage between workstations on segment #3 could cause network
  87. congestion between segment #1 and #2.
  88.  
  89. !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
  90.  
  91. When you reconfigured to a routed network only those datagrams that
  92. are addressed to a workstation on another segment are actually passed
  93. on the WAN segments. Your traffic is now probably within the capacity
  94. of the WAN segments to carry data and therefore you don't experience
  95. the buffer or network delay.
  96.  
  97. > I was under the impression that bridges were more efficient because
  98. > of lower overhead, less complexity, etc.  and therefore would offer
  99. > the better performance.
  100.  
  101. In some cases bridges offer better performance. Sometimes they are
  102. murder on the network.
  103.  
  104. If segment #1 was an engineering office running high power
  105. workstations and passing gigabytes of data between stations then a
  106. bridged configuration won't work. If the entire network is an IPX
  107. network with light traffic between users and NOVELL mail servers then
  108. a bridged configuration might work.
  109.  
  110. As with most things in communications today the official answer is "
  111. well, maybe yes ... maybe no ...".
  112.  
  113. > Does anyone have thoughts on the matter?
  114.  
  115. My personal opinion is that bridging in a WAN environment is probally
  116. a bad idea. It's better to go with the routed configuration.
  117.  
  118. I be out of the office next week so I won't be able to respond to any
  119. follow up posts. I hope this helps to clear things up a little.
  120.  
  121.   From: leo@elmail.co.uk (E.J.Leoni-Smith)
  122.   Organization: ElectricMail News Service
  123.  
  124. In general bridge for performance and route for security.
  125.  
  126. Routing enforces pre-deetermined segmntation. Bridging tends to
  127. adapt to the traffic.
  128.  
  129. Routing also restricts broadcasts, so it tends to keep inter segment
  130. traffic to a minimum
  131.  
  132. Bridging is easier to make work at very high throughputs: there is
  133. less computation per packet I think.
  134.  
  135.  From: cwg@urbino.mcc.com (Chris Garrigues)
  136.  Organization: Microelectronics and Computer Technology Corporation (MCC)
  137.  
  138.      E.J.Leoni-Smith wrote in article <CtBM89.wM@elmail.co.uk> :
  139. EJLS>
  140. EJLS>In general bridge for performance and route for security.
  141. EJLS>
  142. EJLS>routing enforces pre-deetermined segmntation. Bridging tends to
  143. EJLS>adapt to the traffic.
  144. EJLS>
  145. EJLS>
  146. EJLS>Routing also restricts broadcasts, so it tends to keep inter segment
  147. EJLS>traffic to a minimum
  148.  
  149. If the network is sufficiently large, on a well engineered network you
  150. can get better performance out of a routed network than a bridged
  151. network because there's better control over what packets are sent
  152. where.  (Give your doom players their own segment.)  The problem is
  153. that a lot of sites don't have the talent available to engineer the
  154. network well, or the physical geography limits the ability to properly
  155. segment traffic.
  156.  
  157.  From: David Devereaux-Weber <weberdd@clover.macc.wisc.edu>
  158.  Organization: TELECOM Digest
  159.  
  160. It depends on what protocols the network is carying.  Routers can
  161. improve performance on several protocols by reducing unnecessary
  162. broadcast traffic -- for example, in an IPX network, if there are many
  163. servers, the servers periodically advertise their resources to the
  164. network in broadcast messages.  Routers can suppress redundant
  165. messages like that and then regenerate them on the other end of a
  166. link.  Furthermore, plain old IPX (without packet burst) sends a
  167. packet at a time and then waits for an acknowledgement that the packet
  168. arrived at the far end.  A satellite circuit has a significant delay,
  169. which severely limits throughput.  Routers can "spoof" the IPX
  170. protocol by sending an acknowledgement (an electronic white lie) from
  171. the local router before the packet is recieved by the far end.  The
  172. far router blocks the acknowledgement, because it knows the near
  173. router has already simulated it.  Because of the magnitude of the
  174. delay of the satellite link, several packets can be in the pipeline
  175. during the time required to send just one and wait for the ack.
  176.  
  177. If your network is IP, much of the broadcast traffic (like ARP
  178. packets) can be kept off narrow bandwidth long delay circuits like the
  179. satellite link.
  180.  
  181. So, in a purely local, wide bandwidth network, a bridge has less
  182. latency than a router, but in a narrow, long delay network like one
  183. with a satellite link, a router can reduce broadcast traffic and
  184. improve performance on many protocols.
  185.  
  186.  
  187.  From: lars@Eskimo.CPH.RNS.COM (Lars Poulsen)
  188.  Organization: Rockwell Network Systems, Copenhagen DENMARK
  189.  
  190. > I have a puzzling (at least to me) situation.  We have a simple
  191. > network with a satellite link included.  Orginally, we bridged three
  192. > ethernet segments ...  ... ... ... ... ... and got poorer that expected
  193. > results.  We decided to replace the bridges with routers, one per
  194. > segment.  The throughput was tripled!
  195.  
  196. > I was under the impression that bridges were more efficient because of
  197. > lower overhead, less complexity, etc.  and therefore would offer the
  198. > better performance.
  199.  
  200. The most likely reason for your poor performance, is that one of the
  201. sites in question is a LARGE network (maybe several hundred stations
  202. or more ?) and the amount of broadcast/multicast traffic floating
  203. around in the network is eating up all the bandwidth of the DS-1 link.
  204.  
  205. When connecting multiple LANs into one extended network, the
  206. connection can be implemented with different logical models.
  207.  
  208. Bridging is the lowest level model; it takes to similar networks (such
  209. as two Ethernets or two Token-Rings) and joins them intpo one logical
  210. network. A bridge device on each end of the link:
  211.  
  212. - goes into promiscuous mode (snooping on all traffic)
  213. - keeps track of which devices (identified by their Ethernet addresses)
  214.   are on each end, and
  215. - forwards traffic for any device not know to be on the same LAN as
  216.   the sender, as well as all broadcast/multicast messages across the link.
  217.  
  218. Because this is done at Media Attachment Control (MAC) level, it is
  219. protocol independent, and requires very little setup.
  220.  
  221. The downside is that all broadcast/multicast traffic is forwarded, as
  222. well as traffic from protocols that are entirely unsuited for wide
  223. area traffic. The larger the combined network, the larger the amount
  224. of background "slosh" og broadcasts, even as a percentage of total
  225. traffic. (For instance, every ARP request will be sent everywhere,
  226. theough almost all of them are for stations local to the sender.)
  227. When you have a couple hundred workstations, you are likely to have
  228. about 32 Kbps worth of "slosh". (Meaning you need a T1 to get any WORK
  229. done.)
  230.  
  231. !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
  232. >> EDITOR's COMMENT
  233. >> Some bridges can and do filter on protocol type, and can filter all
  234. >> broadcasts.
  235. !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
  236.  
  237. To overcome the deficiencies of bridging, you need a router. Routers
  238. must understand each protocol and must be configured appropriately for
  239. each protocol. This means that somewhere in the organization there has
  240. to be a person who understands each protocol that is being routed, and
  241. who can set up an addressing plan and troubleshoot when problems
  242. arise.
  243.  
  244. For a good textbook in this area, I recommend Radia Perlman's book
  245. "Interconnections: Bridges and Routers". Addison-Wesley, 1992.  ISBN
  246. 0-201-56332-0. I think I paid $53.26 (incl CA tax).
  247.