Ji°φ Peterka

NeΦekejte ale od tΘto rubriky jednoznaΦnou odpov∞∩ ve form∞ konkrΘtnφho nßvodu, Φi souboru jednoduÜe aplikovateln²ch pravidel, kterΘ vedou kájednoznaΦnΘmu zßv∞ru - sv∞t je mnohotvßrn², ka₧dß sφ¥ je jinß, a vápraxi hodn∞ zßle₧φ i na mnoha dalÜφch v∞cech typu charakteru provozu, harmonogramu pracovnφho dne, stylu prßce u₧ivatel∙ apod. Poj∩me si proto rad∞ji popsat n∞kterΘ obecn∞jÜφ souvislosti, kterΘ by p°i vlastnφm rozhodovßnφ mohly pomoci.

Co je sdφlenß a co dedikovanß p°enosovß kapacita?

Lokßlnφ poΦφtaΦovΘ sφt∞, kter²ch se problematika vzßjemnΘho propojovßnφ (na ni₧Üφch ·rovnφch) t²kß asi nejvφce, proÜly za dobu svΘ existence nemal²m v²vojem. Velmi markantnφ je to zejmΘna u Ethernetu, kter² dnes ve sv∞t∞ lokßlnφch sφtφ jednoznaΦn∞ dominuje.

Ethernet vzniknul jako °eÜenφ, uzp∙sobenΘ koncepci tzv. sdφlenΘho mΘdia - tedy tomu, ₧e vφce uzl∙ mß kádispozici jedno spoleΦnΘ p°enosovΘ mΘdium, a vÜichni se musφ d∞lit o jeho p°enosovΘ schopnosti (tj. sdφlφ jeho p°enosovou kapacitu). Tento d∙le₧it² fakt byl dßn charakterem kabelß₧e p∙vodnφho Ethernetu, kter² poΦφtal pouze sápou₧itφm koaxißlnφch kabel∙ - na nich se vytvß°ely odboΦky kájednotliv²m uzl∙m, a tφm takΘ vznikala sb∞rnicovß topologie Ethernetu. Praktick²m d∙sledkem sdφlenφ p°enosovΘho mΘdia (koaxißlnφho kabelu) pak byl vÜesm∞rov² charakter vysφlßnφ - co jeden uzel vyslal do p°enosovΘho mΘdia (do "Θteru"), to slyÜely souΦasn∞ vÜechny ostatnφ uzly. Vzhledem kátomu pak samoz°ejm∞ bylo velmi ₧ßdoucφ, aby váka₧dΘm okam₧iku vysφlal v₧dy jen jeden uzel.

Na vÜesm∞rovΘm charakteru vysφlßnφ a nemo₧nosti souΦasnΘho vysφlßnφ vφce uzl∙ byla zalo₧ena i p°φstupovß metoda Ethernetu (metoda CSMA/CD), neboli metoda regulujφcφ p°φstup jednotliv²ch uzl∙ ke sdφlenΘmu p°enosovΘmu mΘdiu a °eÜφcφ koliznφ situace p°i soub∞hu vφce po₧adavk∙ na vysφlßnφ.

Ethernet se tak celkov∞ stal "sdφlenou technologiφ", a p°i urΦitΘm zjednoduÜenφ si lze p°edstavit, ₧e ván∞m platila p°φmß ·m∞rnost: pou₧φvß-li jeho p°enosovΘ schopnosti (danΘ p°enosovou rychlostφ 10 Mbps) souΦasn∞ n dvojic komunikujφcφch uzl∙, p°ipadß na ka₧dou komunikujφcφ dvojici jednß n-tß Φßst spoleΦnΘ p°enosovΘ kapacity. Je jist∞ z°ejmΘ, ₧e vápraxi nemohlo ono "n" r∙st p°φliÜ vysoko.

Jakmile p°erostlo urΦitou ·nosnou mez, bylo nutnΘ uΦinit vhodnß opat°enφ, kterß by dokßzala zm∞nit sdφlen² charakter p°enosovΘho mΘdia - konkrΘtn∞ rozd∞lit cel² sdφlen² segment na n∞kolik dφlΦφch Φßstφ, a ty propojit mezi sebou dostateΦn∞ inteligentnφmi za°φzenφmi, schopn²mi neÜφ°it do ostatnφch Φßstφ takov² provoz, kter² Üφ°en b²t nemusφ. Tφm se zamezφ tomu, aby zbyteΦn∞ Üφ°en² provoz pasivn∞ a neu₧iteΦn∞ spot°ebovßval dostupnou p°enosovou kapacitu i vát∞ch Φßstech sφt∞, kter²ch se net²kß, a tato kapacita mohla b²t vyu₧ita u₧iteΦn∞jÜφm zp∙sobem, pro "mφstnφ" komunikaci (kterß zase nebude Üφ°ena do jin²ch Φßstφ resp. segment∙). Ve v²slednΘm souΦtu, p°es celou soustavu vzßjemn∞ propojen²ch segment∙, pak vyu₧itφ dostupnΘ p°enosovΘ kapacity m∙₧e p°ekroΦit teoretick²ch 100 procent (t°eba i v²razn∞).

Optimßlnφm cφlov²m °eÜenφm by byla situace, kdy by ka₧dΘ dva komunikujφcφ uzly m∞ly urΦitou p°enosovou kapacitu v²hradn∞ ke svΘ dispozici, a nemusely se o ni d∞lit sá₧ßdn²mi dalÜφmi uzly (tj. p°φsluÜnß kapacita by pro n∞ byla trvale vyhrazena, resp. tzv. dedikovßna). Váprost°edφ klasickΘho Ethernetu by to znamenalo, ₧e libovolnΘ dva uzly by pro svou vzßjemnou komunikaci m∞ly kádispozici a v²hradn∞ pro sebe "pln²ch 10 Mbps". Jde p°itom o ideßlnφ stav, kter² je mo₧nΘ chßpat jako druh² extrΘm, resp. protip≤l kásituaci, kdy "vÜichni sdφlφ vÜechno". Vápraxi samoz°ejm∞ m∙₧e nastat mnoho p°echodn²ch variant mezi ob∞ma okraji.

OpakovaΦe zachovßvajφ sdφlen² charakter

Vra¥me se nynφ zp∞t ke vzßjemnΘmu propojovßnφ, káopakovaΦ∙m, most∙m, switch∙m a sm∞rovaΦ∙m - jak se tyto stav∞jφ ke sdφlenΘ a dedikovanΘ p°enosovΘ kapacit∞? Váprvnφm p°iblφ₧enφ lze konstatovat, ₧e opakovaΦe zachovßvajφ princip sdφlenφ, zatφmco ostatnφ druhy propojovacφch uzl∙ nikoli.

Jak jsme si ji₧ uvedli váp°edchozφch dφlech, opakovaΦe jsou relativn∞ neinteligentnφ za°φzenφ, kterß nedokß₧φ poznat zda urΦitß data majφ Φi nemajφ propustit i do ostatnφch sm∞r∙, a tak rad∞ji propouÜtφ ·pln∞ vÜechno. Tφm pak ze segment∙, kterΘ propojujφ, vytvß°φ jedin² sdφlen² celek. OpakovaΦe tedy zachovßvajφ sdφlen² charakter p°enos∙.

Naproti tomu mosty, switche a sm∞rovaΦe ji₧ sdφlen² charakter p°enos∙ nezachovßvajφ. Jeliko₧ to jsou inteligentn∞jÜφ za°φzenφ, dokß₧φ poznat situaci kdy urΦit² provoz m∙₧e z∙stat lokßlnφ vájednΘ Φßsti sφt∞ a nemusφ b²t Üφ°en dßl. V²sledn²m efektem je pak situace, kdy celkov² souΦet vÜech "mo₧nostφ" ve vÜech Φßstech takto propojenΘ sφt∞ p°eroste to, Φemu odpovφdß standardnφch 10 Mbps Ethernetu. Je ale dobrΘ si uv∞domit, ₧e zdaleka jeÜt∞ nemusφ jφt o opaΦn² extrΘm kápln∞ sdφlenΘmu charakteru p°enos∙, neboli oáexistenci dedikovanΘ p°enosovΘ kapacity mezi libovoln²mi dv∞ma vzßjemn∞ komunikujφcφmi uzly. Vápraxi se tomuto stavu lze hodn∞ p°iblφ₧it (prost°ednictvφm switch∙, kterΘ majφ na ka₧dΘm svΘm portu jen jeden uzlov² poΦφtaΦ), ale mnohdy je cφlem spφÜe rozumn² kompromis mezi ob∞ma extrΘmy, kter² si vÜφmß i dalÜφch aspekt∙ (jako t°eba otßzek bezpeΦnosti, p°φstupov²ch prßv apod.). Podrobn∞ji se kát∞mto otßzkßm dostaneme vádalÜφch dφlech.

OpakovaΦe nejsou mrtvΘ!

Záp°edchozφho v²kladu by se mohlo zdßt, ₧e opakovaΦe jsou dnes ji₧ passΘ - kdy₧ ostatnφ druhy propojovacφch uzl∙ umo₧≥ujφ dosahovat lepÜφch p°enosov²ch mo₧nostφ. Nenφ tomu tak.

Jednφm zád∙vod∙ m∙₧e b²t cena - opakovaΦe jako neinteligentnφ za°φzenφ b²vajφ obecn∞ levn∞jÜφ ne₧ jinß inteligentn∞jÜφ za°φzenφ. VásouΦasnΘ dob∞ ale p°φsluÜnΘ cenovΘ rozdφly jsou ji₧ tak malΘ, ₧e p°estßvajφ hrßt v²znamn∞jÜφ roli. Tu naopak stßle hraje fakt, ₧e ván∞kter²ch situacφch mohou b²t opakovaΦe v²hodn∞jÜφ ne₧ jinΘ druhy propojovacφch uzl∙.

Pro sprßvnΘ docen∞nφ p°edchozφ v∞ty je vhodnΘ si uv∞domit, ₧e p°ednosti chovßnφ most∙, switch∙ i sm∞rovaΦ∙ zßvisφ takΘ na druhu provozu vásφti, a váurΦit²ch situacφch se nemusφ v∙bec projevit (nebo se dokonce mohou projevit zßporn∞). P°edstavme si nap°φklad takovou sφ¥, ve kterΘ je jeden centrßlnφ server a n∞kolik stanic, a vÜechny tyto stanice komunikujφ pouze sácentrßlnφm serverem (a mezi sebou v∙bec ne). Pak veÜker² provoz vásφti vede záresp. do jednoho bodu, a nelze jej tedy nikde lokalizovat. Kdyby se takovßto sφ¥ kdekoli rozpojila a vzniklΘ Φßsti propojily n∞Φφm jin²m ne₧ opakovaΦem, nep°ineslo by to ₧ßdn² pozitivnφ efekt záhlediska lepÜφho vyu₧itφ celkovΘ dostupnΘ p°enosovΘ kapacity. Dokonce by to vájednom ohledu p°ineslo i zhorÜenφ: jeliko₧ opakovaΦe fungujφ váreßlnΘm Φase, veÜker² provoz jimi prochßzφ sávelmi mal²m zpo₧d∞nφm, srovnateln²m spφÜe se zlomky bitov²ch interval∙. Ostatnφ za°φzenφ typu most∙ a sm∞rovaΦ∙ ji₧ váreßlnφm Φase nefungujφ (proto₧e data bufferujφ), a p°i jejich pr∙chodu tak dochßzφ káv²razn∞ vyÜÜφm pr∙b∞₧n²m zpo₧d∞nφm ne₧ p°i pr∙chodu opakovaΦi.

P°φzniv² efekt most∙, switch∙ Φi sm∞rovaΦ∙ by se ve stejnΘ sφti projevil a₧ váokam₧iku, kdy by se zm∞nil charakter provozu a n∞kterΘ stanice zaΦaly komunikovat po dvojicφch mezi sebou (viz druh² obrßzek).