Směrovací přepínače IBM Nways 8274
Rodina
modulárních výkonných páteřních LAN přepínačů IBM Nways 8274 je určena pro
sítě s vysokými nároky na přenosovou kapacitu a spolehlivost. Systém v sobě
integruje vysoce výkonný přepínač pro sítě LAN a přepínač ATM s celkovou
propustností 13,4 Gb/s. Přepínače podporují všechny běžné typy lokálních sítí
(FDDI, CDDI, FastEthernet, GigabitEthernet*, Ethernet, Token Ring, FrameRelay a ATM);
přepínání mezi libovolnými typy sítí umožňuje snadný přechod k technologii ATM.
IBM 8274 plně podporuje přepínané virtuální sítě (IBM Switched Virtual Networks).
Virtuální sítě mohou být vytvořeny jako skupina fyzických vstupů přepínače,
skupina adres druhé vrstvy OSI modelu (MAC adresy) nebo skupina adres třetí
protokolové vrstvy OSI modelu (např. IP adresy, IPX adresy). Zařízení současně
podporuje protokolově závislé virtuální sítě. Přepínače podporují všechny
běžné standardy včetně ATM Lan Emulace V1.0, UNI 3.0, UNI 3.1 a UNI 4.0. Integrovaná
funkce směrovače implementuje směrování paketů mezi jednotlivými virtuálními
sítěmi, systém IBM 8274 tak současně podporuje přepínaní na druhé (MAC switching)
a třetí (IP a IPX
switching) vrstvě OSI modelu.
Základní jednotka přepínače
Společnost IBM dodává přepínače IBM 8274 ve třech verzích. IBM8274 model
W33 lze vybavit 3 moduly, model W53 lze vybavit 5 moduly a model W93 poskytuje uživateli
9 slotů. Všechny modely přepínačů jsou vybaveny pasivní sběrnicí 960 Mb/s a ATM
sběrnicí s celkovou propostností 13,2 Gb/s, která umožňuje využít toto zařízení
současně jako výkonný přepínač ATM Distribuci řídicích informací
zprostředkovává 120 Mb/s sběrnice pro správu přepínače. Architektura sběrnic
přepínače je znázorněna na následujícím obrázku.

Hardwarová architektura systému
Přepínač IBM 8274 využívá výkonné distribuované architektury.
Každý modul je vybaven vlastními procesory RISC a obvody ASIC, které realizují
všechny funkce spojené s přepínáním paketů resp. buněk ATM. Přepínání mezi
jednotlivými vstupy jednoho modulu je prováděno lokálně, přidáváním dalších
karet plynule roste celková výkonnost systému. Systém lze volitelně rozšířit o
obvody přepínání na třetí vrstvě OSI modelu (IP a IPX switching), které významně
posílí propustnost směrovací funkce přepínače.
Data jsou přes pasivní sběrnici přenášeny systémem
"pipelining", který zaručuje minimální zpoždění přenášeného paketu.
Přepínací matice je využívána moduly ATM s distribuovaným algoritmem přepínání.
Metoda přepínání
Systémy IBM 8274 podporují metodou přepínání cut-thrugh
store-and-forward adaptive, která umožňuje adaptivně měnit způsob zpracování
paketů mezi "store-and-forward" a "cut-through" v závislosti na
počtu chybných paketů, které jsou přijmuty na jednotlivých přepínače. Adaptivní
algoritmus přechodu mezi uvedenými režimy zpracování je možné ovlivňovat plynule
nastavitelnými prahovými úrovněmi. V případě konverze mezi různými přenosovými
technologiemi je nezbytné pro konverzi přenosových rychlostí využít metody
store-and-forward (Ethernet, FDDI, ATM ....). Doba průchodu paketu systémem se typicky
pohybuje od 30 ms do 100 ms.
Buňky ATM jsou přepínány odděleným susbsystémem, který
využívá distribuované architektury. Tato technologie poskytuje minimální zpoždění
průchodu buňky ATM.
Podpora virtuálních sítí
Virtuální síť
zprostředkovává komunikaci mezi jednotlivými pracovníky, kterým poskytuje na
libovolném geografickém místě sítě stejné služby (přístup ke stejným
výpočetním zdrojům, stejnou odezvu systému atd..).
IBM Nways 8274 je jedním ze stavebních prvků technologie
přepínaných virtuálních sítí IBM (IBM Switched Virtual Networks - SVN).
Přepínané virtuální sítě IBM umožňují vytvářet komunikační systém
v závislosti na struktuře organizace, logická topologie na úrovni třetí vrstvy
OSI modelu nemusí sledovat fyzickou topologii sítě. Technologie IBM SVN významně
zvyšuje propustnost sítě a zjednodušuje administraci systému při nižších
pořizovacích nákladech.
Přepínač se vyznačuje velmi flexibilní implementací metod
přiřazování vstupů k jednotlivým virtuálním sítím. Díky této technologii lze v
komunikačním systému dynamicky vytvářet virtuální sítě, které se adaptivně
přizpůsobují přemísťování jednotlivých uživatelů. Zařízení podporuje
následují metody:
- Přiřazení fyzického vstupu - jedná se o nejjednodušší metodu specifikace členů
virtuální sítě. Administrátor sítě staticky specifikuje přiřazení vstupů
přepínače k jednotlivým virtuálním sítím. Libovolná pracovní stanice resp.
sdílený segment sítě se stává členem té virtuální sítě, ke které je daný
vstup přiřazen.
- Přiřazení v závislosti na MAC adrese - vstup je přiřazen do jedné resp. více
virtuálních sítí v závislosti na skupině adres MAC pracovních stanic, které jsou k
němu připojeny. Administrátor sítě specifikuje množinu MAC adres, které patří do
dané virtuální sítě. Pro jednotlivé vstupy pouze specifikuje množinu virtuálních
sítí, jejichž členem se může daný vstup stát. Tyto definice politiky
přiřazování vstupů k virtuálním sítím jsou nahrány do všech přepínačů v
komunikačním systému. Pracovní stanice může být připojena k libovolnému vstupu
komunikačního systému a vždy bude dynamicky přiřazena k příslušné virtuální
síti.
- Přiřazení v závislosti na adrese třetí vrstvy OSI modelu (např. IP adrese) - tato
metoda pracuje obdobným způsobem jako výše popsané přiřazování v závislosti na
MAC adrese. Přiřazení k virtuální síti je v tomto případě určeno adresou třetí
protokolové vrstvy (IP adresa, IPX adresa atd..).
- Přiřazení v závislosti na typu komunikačního protokolu - vstupy přepínačů jsou
dynamicky přiřazovány k jednotlivým virtuálním sítím v závislosti na
komunikačním protokolu, který daná pracovní stanice používá.
- Uživatelská specifikace přiřazení virtuální síti - administrátor sítě může
specifikovat určitou množinu bytů z datového rámce, která bude určovat přiřazení
dané pracovní stanice do příslušné virtuální sítě.
Výše popsané metody poskytují administrátorovi sítě maximální
flexibilitu při dodržení příslušných bezpečnostních politik v systému. Jedna
virtuální síť může obsahovat libovolnou kombinaci typů sítí (MAC adres). Síť
VLAN se může skládat ze sítí typu Ethernet, Token Ring, FastEthernet, FDDI a ATM a
může být vytvořena pouze v jednom přepínači, nebo rozprostřena přes celý
komunikační systém. Přesun koncových uživatelů je automaticky sledován, pracovní
stanice je vždy přiřazena do příslušné virtuální sítě nezávisle na tom, do
kterého přepínače je připojena.
Jeden vstup přepínače může být současně začleněn do více
virtuálních sítí současně. Této funkce lze s výhodou využít v případě
připojení serverů, které mají být přístupny z více virtuálních sítí
současně. Systém současně umožňuje vytvořit více virtuálních sítí na jednom
sdíleném segmentu sítě, který může být realizován jednoduchým typem
rozbočovače.
Multicast VLAN (M-VLAN)
Výše popsané metody přiřazování k virtuálním sítím
poskytují správci sítě velice robustní mechanismus pro administraci komunikačního
systému. Směrovací přepínače implementují funkci multicast-VLAN. V prostředí
komunikačního protokolu IP je podporováno přiřazování k sítím M-VLAN pomocí
protokolu IGMP (Internet Group Management Protocol). Administrátor systému může
definovat sítě M-VLAN pomocí společných adres MAC (multicast MAC).
Inteligentní přiřazování směrovačů k
jednotlivým virtuálním sítím
Směrovací přepínače IBM8274 inteligentně přiřazují vstupy ke
kterým jsou připojeny směrovače k jednotlivým virtuálním sítím. Systém
zpracovává směrovací protokoly RIP, OPSF, BGP4, DVRMP, IGRP a IPX RIP. Na základě
obdržené směrovací informace je vstup s připojeným směrovačem dynamicky
přiřazován k příslušným virtuálním sítím.
Vzájemné propojení přepínačů IBM 8274
Přepínače IBM 8274 lze propojovat libovolným typem přenosové
technologie. Pokud jsou přepínače propojeny jedním z následujících typů rozhraní,
tak lze v rámci systému rozprostřít více jak 32 virtuálních sítí (systém IBM
8274 pro tento účel využívá speciální technologie 802.1q rep. LAN emulace):
- FDDI (privátní trunking nebo standard 802.10)
- FastEthernet (standard 802.1q)
- ATM uplink (privátní emulace nebo standardní LANE v1.0)
- ATM propojení přepínacích subsystému ATM (PNNI-1, popsáno ve kapitole ATM
subsystém)
Přepínače lze současně propojit více různámi rozhraními
současně. Přepínače mohou být současně propojeny přenosovou technologií
FastEthernet, FDDI a ATM. Tato funkce umožňuje plynulý přechod od páteřní sítě
FDDI k ATM. Síť FDDI resp. FastEthernet lze dočasně využít pro zálohování
přenosového systému ATM.
Vzájemné propojení přepínačů technologií ATM pomocí Uplink modulů
Přepínače IBM 8274 lze vzájemně
propojovat pomocí rozhraní ATM. Pro vzájemné propojení přepínačů lze využít
rozhraní ATM E3, OC3 a OC12, které pracuje ve funkci tzv. uplinku. Tyto typy modulů
zprostředkovávají segmentaci běžných datových rámců Ethernet, TokenRing a FDDI na
buňky ATM a jsou určeny pro připojení přepínacího subsystému LAN k nadřazenému
přepínači ATM rep. přepínacímu subsystému ATM.
- Propojení privátním protokolem přes síť ATM. Toto propojení využívá
přenosové technologie ATM, emulace virtuálních sítí je v tomto případě
implementována privátním protokolem. Vzájemné propojení přepínačů lze realizovat
pomocí přepínaných (SVC) nebo permanentních (PVC) virtuálních okruhů.
- Propojení s využitím ATM LAN emulace. Virtuální sítě vytvořené v jednotlivých
přepínačích IBM 8274 jsou prostřednictvím LAN emulace rozšířeny do prostředí
přenosové technologie ATM. Síť ATM může současně sloužit k propojení
přepínačů a připojení pracovních stanic s vysokými požadavky na přenosovou
kapacitu.
Vzájemné propojení prostřednictvím rozhraní
FastEthernet - Funkce FastEthernet Channel
Nové typy přepínacích modulů FastEthernet
podporují agregaci přenosové kapacity pomocí technologie FastEthernet Channel. Do
jedné skupiny lze začlenit až 4 vstupy FastEthernet v rámci kterých lze sdílet
přenosovou technologii. To umožňuje postupně zvyšovat přenosovou kapacitu mezi
přepínači od 100 Mb/s až do 800 Mb/s.
FastEthernet moduly současně podporují standard 802.1q, který je určen pro
přenášení informace o příslušnosti k virtuální síti v prostředí přenosově
technologie Ethernet. . Každý datový rámec je podle standardu 802.1q označen
číslem, které vyjadřuje jeho příslušnost do příslušné skupiny virtuálních
sítí. Implementace standardu 802.1q tak umožňuje rozprostřít více jak 32
virtuálních sítí mezi více přepínačů IBM 8274
Vzájemné propojení přepínačů technologií
FDDI:
Pro vzájemné propojení přepínačů IBM 8274 lze rovněž využít
FDDI, která podporuje následující protokoly:
- Propojení FDDI kruhem při využití trunkového protokolu - přepínače IBM 8274 lze
propojit přenosovou technologií FDDI. Lze využívat více FDDI okruhů paralelně.
Každý FDDI okruh může současně realizovat vzájemné propojení jednotlivých
částí virtuálních sítí mezi přepínači. Na FDDI kruhu mohou být současně
umístěny běžné pracovní stanice.
- Propojení FDDI kruhem při využití systému IEEE 802.10 označování rámců (IEEE
802.10 Virtual Lan Taging over FDDI). Tento protokol umožňuje odděleně přenášet
stejně jako trunkový protokol FDDI data mezi různými virtuálními sítěmi. IEEE
802.10 označování se doporučuje využívat pouze v případech požadavku
kompatibility se zařízením od jiného výrobce.
Přepínání LAN-ATM
Přepínače IBM 8274 umožňují komunikaci mezi přenosovými technologiemi
Ethernet, FastEthernet, Token Ring, FDDI a ATM. V prostředí ATM se v dnešní době
využívá celá řada komunikačních protokolů, které emulují prostředí lokálních
sítí. Zařízení IBM 8274 implementuje celou řadu standardů ATM fóra a doporučení,
která umožňují přímou komunikaci mezi stávajícími typy sítí a technologií ATM:
- LAN Emulace V1.0 se stala standardem pro datovou komunikaci v sítích ATM a zaručuje
komptabilitu systému s ostatními výrobci zařízení ATM. Pro každý vstup ATM lze
vytvořit více LEC (Lan Emulation Client). Tyto klienty lze přiřazovat stejně jako
jednotlivé vstupy přepínače k virtuálním sítím. (LEC se chová stejným způsobem
jako fyzický vstup Ethernet resp. Token Ring). Přepínače IBM 8274 budou realizovat i
funkce LES (Lan Emulation Server) a BUS (Broadcast Uknown Server).
- RFC1483 Point-to-Point bridging. Administrátor sítě může pro přenos datových
rámců volitelně využít LLC enkapsulace RFC1483 bridging. Tento systém využívají
některé typy směrovačů jiných výrobců.
- Classical IP (RFC 1577). Toto doporučení lze využít pouze pro přenos
komunikačního protokolu TCP/IP. V tomto případě jsou datové rámce zpracovávány
integrovaným směrovačem v přepínači IBM 8274.
- Privátní LAN Emulace umožňuje vzájemnou komunikaci mezi přepínači IBM 8274.
Tento protokol pracuje obdobným způsobem jako LAN Emulace V1.0, v síti ATM není nutná
přítomnost LES/BUS.
Funkce integrovaného směrovače
Přepínač IBM 8274 je vybaven
funkcí interního směrovače, který je určen pro vzájemné propojování
virtuálních sítí na třetí úrovni OSI modelu. Směrovač je vybaven 16 virtuálními
vstupy, které lze přiřazovat k jednotlivým virtuálním sítím v přepínači.
Systém podporuje směrování protokolů IP a IPX, pro distribuci směrovací informace
lze využít směrovací protokoly OSPF, RIP, RIP II. Integrovaný směrovač je
realizován prostřednictvím procesorů RISC a příslušného softwarového vybavení. V
případě požadavku na velmi vysokou propustnost lze interní směrovač rozšířit
specializovaným obvodem přepínání na třetí vrstvě OSI modelu (IP a IPX switch
ASIC).
Přepínací moduly Moduly LAN
Společnost IBM dodává pro
přepínač IBM 8274 celou řadu modulů, které umožňují uživateli velice flexibilně
budovat přepínané virtuální sítě (IBM SVN):
-
Řídící procesorový modul (MPM-II) realizuje funkce konfigurace a distribuované
správy systému, integruje funkci můstku a směrovače a obsahuje operační mikrokód
pro jednotlivé moduly přepínače. Každý přepínač musí být vybaven alespoň
jedním modulem MPM-II. Modul může být vybaven 8MB nebo 16 MB operační paměti.
Rozhraní RS-232 umožňuje správu a konfiguraci celého přepínače prostřednictvím
běžného ASCII terminálu.
-
Modul 8 optických vstupů Ethernet umožňuje připojit pracovní stanice nebo
sdílené segmenty sítě Ethernet 10BaseFl optickým gradientním vláknem. Přístupový
modul je vybaven konektory typu ST.
-
12 vstupů 10BaseT - tento modul je vybaven 12 vstupy RJ-45, které jsou určeny pro
připojování pracovních stanic nebo celých segmentů sítě Ethernet.
-
12 vstupů 10BaseT Telco modul poskytuje uživateli stejné funkce jako modul 12
vstupů 10BaseT, 12 vstupů je vyvedeno v jednom konektoru Telco.
-
Universální modul Ethernet je vybaven šesti pozicemi pro subkarty, které
podporují různé typy sítě Ethernet (10BaseFL, 10Base5, 10Base2 a 10BaseT). Uživatel
tak získává vysokou flexibilitu při budování sítě.
Společnost IBM dodává následující typy subkaret:
Typ modulu |
Standard |
Typ konektoru |
počet pozicí
zabraných na modulu |
1 vstup
10BaseFl |
10BaseFL,
FOIRL |
ST |
1 |
1 vstup
10Base2 |
10Base2 |
BNC |
1 |
1 vstup
10BaseT |
10BaseT |
RJ-45 |
1 |
2 kombinované
vstupy |
10Base5 a 10BaseT |
RJ-45 a AUI |
2 |
-
4 vstupy 100BaseTx - tento modul je určen pro připojování pracovních stanic
100BaseTx a segmentů sítě FastEthernet. Vstupy RJ-45 jsou logicky propojeny do jednoho
segmentu sítě FastEthernet, datové rámce jsou přepínány mezi tímto segmentem a
ostatními moduly v přepínači.
-
Modul 8 vstupů 100BaseTx umožňuje připojit 8 pracovních stanic resp. segmentů
sítě FastEthernet. V modulu jsou realizovány dva segmenty sítě FastEthernet po
čtyřech vstupech RJ-45.
-
Modul 1 vstup 100BaseTx je určen pro připojení jedné pracovní stanice 100BaseTx
resp. sdíleného segmentu sítě FastEthernet. Vstup lze provozovat v duplexním režimu.
-
Modul 2 vstupy 100BaseTx poskytuje uživateli 2 vstupy RJ-45, které podporují
standard FastEthernet. Oba dva vstupy jsou přepínány. Vstupy lze provozovat v
duplexním režimu
-
Modul 1 duplexní vstup 100BaseTx a 4 sdílené vstupy 100BaseTx.
- Modul 1 duplexní vstup 100BaseFx multimode a 4 sdílené vstupy 100BaseTx
- Modul 1 duplexní vstup 100BaseFx multimode
- Modul 2 duplexní vstup 100BaseFx multimode
- Modul 1 duplexní vstup 100BaseFx singlemode
- Modul 2 duplexní vstup 100BaseFx singlemode
-
6 vstupů Token Ring RJ-45 podporuje stíněný a nestíněný kabelový rozvod.
Vstupy jsou určeny pro připojování Token Ring koncentrátorů resp. rozbočovačů.
-
Moduly FDDI 1 resp. 2 vstupy jednovidové vlákno. Společnost IBM dodává FDDI
moduly ve verzi s jedním resp. dvěma vstupy. Každou dvojici vstupů A a B lze využít
v jednom z následujících režimů: Dual Ring, Dual Home nebo jako dva vstupy SAS.
-
Moduly FDDI 1 resp. 2 vstupy gradientní vlákno. Tato dvojice modulů poskytuje
uživateli stejné funkce jako modul pro jednovidové vlákno
-
Modul 4 resp. 8 vstupů CDDI. 4 vstupy RJ-45 jsou logicky propojeny do jednoho
segmentu sítě FDDI, datové rámce jsou přepínány mezi tímto segmentem a ostatními
moduly v přepínači. U modulu s 8 porty RJ-45 jsou realizovány dva segmenty sítě FDDI
po čtyřech vstupech.
-
Kombinovaný modul 1 vstup FDDI DAS a čtyři vstupy CDDI. Tento modul je kombinací
modulu se čtyřmi vstupy CDDI a modulu s jedním vstupem FDDI. FDDI DAS vstup je
volitelný pro gradientní nebo jednovidové optické vlákno.
Nová řada přepínacích modulů LAN
Nové typy přepínacích modulů LAN se vyznačují vysokou
přepínací kapacitou v rámci jednoho modulu 4 Gb/s a implementací nových standardů a
funkcí jako je např. standard 802.1q nebo FastEthernet Channel.
-
10/100 Ethernet Switching module - Tento modul je vybaven 12 vstupy RJ45,
které podporují automatické vyjednání rychlosti 10 resp. 100 Mb/s v závislosti
na typu připojené pracovní stanice. Tato vlastnost umožňuje využít jediný modul
pro současné připojení pracovních stanic 10 a 100 Mb/s Ethernetu, což významným
způsobem zjednodušuje postupný přechod od přenosové technologie Ethernet
k FastEthernetu. Jednotlivé vstupy podporují simplexní a duplexní připojení
pracovních stanic s rozhraním 10BaseTx a 100BaseTx . Vlastní modul je vybaven
integrovaným přepínacím obvodem ASIC s celkovou propustností 4 Gb/s. Datové
rámce které lze přepnout v rámci jednoho modulu nezatěžují sběrnice a
ostatní moduly v přepínači. V případě, že je přepínač IBM 8274 model
913 plně osazen přepínacími moduly 10/100 Ethernet switching, tak jeho agregované
propustnost dosahuje celkem 19.2 Gb/s. Každý vstup modulu je vybaven vyrovnávací
pamětí 512 kbyte, která systému umožňuje akceptovat i relativně velké shluky dat.
Systém předělování priorit jednotlivým vyrovnávacím frontám zaručuje nulovou
ztrátu datových rámců i v případě vysokého zatížení. Modul 10/100 Ethernet
switching implementuje metodu adaptivního přepínání (tzv. Adaptive Cut-Through
switching). V závislosti na počtu chybových rámců modul automaticky volí mezi
cut-through a store-and-forward režimy přepínání. Modul podporuje všechny funkce
přepínače IBM 8274 jako jsou statisticky RMON, dynamické přiřazování
k virtuálním sítím atd...
-
Modul 8 vstupů 100Base-F je vybaven 8 optickými vstupy s konektory SC
pro připojení gradientního optického vlákna. Jednotlivé vstupy lze provozovat
v simplexním (100Mb/s) nebo duplexním (200Mb/s) režimu. Vlastní modul je vybaven
integrovaným přepínacím obvodem ASIC s celkovou propustností 4 Gb/s. Datové
rámce které lze přepnout v rámci jednoho modulu nezatěžují sběrnice a
ostatní moduly v přepínači. Metoda adaptivního přepínání (tzv. Adaptive
Cut-Through switching) optimálně volí způsob přepínání; v závislosti na počtu
chybových rámců modul automaticky volí mezi cut-through a store-and-forward režimy
přepínání. Každý vstup modulu je vybaven vyrovnávací pamětí 512 kbyte, která
systému umožňuje akceptovat i relativně velké shluky dat
-
Modul 32 vstupů 10BaseT Celá řada uživatelů přechází od sítí
založených na sdíleném přenosovém médiu k přepínaným přenosových
technologiím jako je přepínaný Ethernet, FastEthernet, Gigabit Ethernet, ATM atd..
Přepínací modul s 32 vstupy 10BaseT poskytuje uživatelů dedikované přepínané
připojení pracovní stanice za velice nízkou cenu. Přepínače IBM 8274 se svojí
cenou na jedno přípojné místo blíží ceně stávajících rozbočovačů a svým
uživatelů poskytují mnohonásobně vyšší přenosovou kapacitu. Modul je vybaven 32
vstupy RJ45 a lze jej využívat pouze v přepínačích IBM 8274 model W53 a W93.
každý vstup lze volitelně provozovat v simplexním (10Mb/s) resp. duplexním
(20Mb/s) režimu
Moduly ATM - Funkce ulink
Přepínače IBM 8274 dodržují
všechna stávající doporučení ATM fóra. Stávající moduly s rozhraním ATM jsou
určeny pro připojení k páteřní síti ATM a implementují následující standardní
funkce:
- ATM Forum User Network Interface (UNI 3.0/3.1). Vstupy přepínače podporují
volitelně jedno ze standardních rozhraní UNI 3.0 resp. UNI 3.1; na jednom přepínači
lze nakonfigurovat oba dva typy rozhraní současně.
- Podpora protokolu ISO Q.2931
- Implementace protokolu správy rozhraní ILMI (Interim Local Management Interface)
- ATM adaptační vrstvy AAL1 a AAL5. Přepínače IBM 8274 podporují ATM adaptační
vrstvy AAL1 a AAL5 ve funkci přístupového zařízení
- UBR - stávající verze operačního mikrokódu využívá pro přenos dat třídy UBR
(Unspecified Bit Rate). Systém IBM 8274 bude postupně podporovat další třídy
přenosů jako je ABR (Available Bit Rate), CBR (Constant Bit Rate), VBR-RT a VBR-NRT
(Variable Bit Rate Real Time a Non-Real Time).
- Přepínač IBM 8274 podporuje současně přepínané (SVC) a permanentní (PVC)
virtuální okruhy. Maximální počet virtuálních okruhů je 1024 na jeden vstup.
- "Traffic Shaping" - administrátor systému má možnost definovat 8
výstupních front, do kterých jsou multiplexovány jednotlivé virtuální okruhy (SVC a
PVC). V závislosti na specifikovaných parametrech je automaticky upravována časová
variace mezi vysílanými buňkami.
Společnost IBM nabízí následující typy přístupových modulů
ATM:
-
Moduly 1 resp. 2 jednovidové vstupy ATM OC3. Tyto moduly jsou určeny pro
připojení zařízení IBM 8274 k přepínači ATM jednovidovým optickým vláknem.
Modul je vybaven jedním resp. dvěma optickými vstupy SC.
-
Moduly 1 resp. 2 gradientní vstupy ATM OC3. Jeden resp. dva optické vstupy SC jsou
určeny pro připojení k přepínači ATM pomocí gradientního vlákna.
-
Moduly 1 resp. 2 vstupy ATM UTP. Jeden resp. dva vstupy RJ-45 umožňují připojit
zařízení IBM 8274 k přepínači ATM pomocí nestíněné kabeláže UTP kategorie 5.
-
Moduly 1 resp. 2 vstupy ATM E3. Tento modul je určen pro připojení přepínače
do sítí WAN ATM.
Přepínací subsystém ATM
Řada modulů ”RouterCell” realizuje funkci přepínání buněk
ATM. Tyto moduly využívají pasivní sběrnice s celkovou propustností 13.2 Gb/s.
Plně distribuovaná architektura přepínání poskytuje uživatelům přepínačů IBM
8274 následující výhody:
- systém není závislý na jediném komponentu (neexistuje tzv. single point of failure)
- propustnost systému roste rovnoměrně s dalšími moduly
- náklady na rozšiřování kapacity přepínače rostou rovnoměrně
Přepínač IBM 8274 je plně neblokující. Systém implementuje ojedinělou
architekturu vstupních vyrovnávacích front, které jsou řízeny výstupními porty.
Každý vstupní port umožňuje vytvořit 6 vstupních front v závislosti na
požadované úrovni služby (QoS) až pro 384 výstupních portů. Přepínač je tak
schopen na každém vstupu vytvořit až 6*384=2304 vstupních front, které jsou řízeny
výstupními porty. Technologie řízených vstupních vyrovnávacích pamětí umožňuje
v případě přetížení přepínače akumulovat velký počet buněk ATM a tak
minimalizovat ztrátu dat v sítí. Přepínače s výstupní vyrovnávací
pamětí by musely pro každý vstup alokovat paměť pro 2 miliony buněk ATM, aby
dokázaly akumulovat stejný objem dat jako přepínač IBM 8274. Všechny přepínací
moduly ATM implementují následující funkce:
- spojení zdroj-cíl (point-to-point) a bod-více-cílů (point-to-multipoint)
- rozhraní UNI 3.0 a UNI3.1 včetně vzájemné konverze
- podpora směrovacího protokolu PNNI-1 pro vzájemné propojování přepínačů
umožňuje budovat rozsáhlé privátní sítě ATM. Tento protokol zajišťuje
optimální využívání přenosové kapacity sítě. Přepínače IBM 8274 volí
optimální cestu v síti v závislosti na definovaných parametrech spojení
(požadovaných QoS) a v závislosti na vytížení jednotlivých přenosových tras
v síti. V síti jsou podporovány metriky jako je zpoždění přenášených
dat, časová variace mezi buňkami (CDV), maximální povolené množství
nepřenesených buněk (CLR) a uživatelsky specifikovaná váha cesty. Režim ”Plug and
Play” významným způsobem zjednodušuje instalaci a konfiguraci celého
komunikačního systému. Přepínače si automaticky vyměňují informace o topologii a
stavu sítě na základě kterých jsou vytvářeny virtuální okruhy SVC. Automatické
odhalení přítomnosti služeb LECS (LAN Emulation Configuration Server, tato funkce je
implementována prostřednictvím serveru MSS IBM 8210) a informování zbytku sítě o
jejich přítomnosti usnadňuje konfiguraci služeb LANE. Pokud je v systému více
konfiguračních serverů LECS, systém automaticky podporuje jejich vzájemné
zálohování. Fyzické přemístění serverů LECS nevyžaduje žádné konfigurační
změny.
- rozhraní IISP a statické směrovací tabulky pro protokol PNNI-1. Tato funkce
zjednodušuje propojení s řepínači, které nejsou schopny podporovat směrovací
protokol PNNI-1
- funkce rychlého zamítnutí virtuálního okruhu (crankback call) významným způsobem
urychluje vyhledání alternitivní cesty v síti
- přepínače IBM 8274 podporují tzv. ”soft-PVC”, kdy uživatel specifikuje pouze
koncové vstupy permanentního kanálu. Uvnitř sítě je s permanentním virtuálním
okruhem (PVC) zacházeno stejným způsobem jako s přepínaným okruhem (SVC). Řídící
funkce přepínače vyhledá optimální cestu v síti, v jednotlivých přepínačích
jsou vytvořeny přepínací tabulky a v případě výpadku přenosové trasy je spojení
automaticky přesměrováno přes obchozí linku.
- směrovací protokol PNNI-1 zajišťuje inteligentní rozdělení zátěže v síti
(load balancing)
- pro každý virtuální okruh lze navíc k požadovaným parametrům QoS
specifikovat jednu ze 16 uživatelských priorit
- přepínání na úrovni virtuálních okruhů (VC) a virtuálních cest (VP).
- každý vstup OC3 podporuje 4 000 virtuálních okruhů; vstup OC12 podporuje 64 000
virtuálních okruhů, přepínačem může v jednom okamžiku procházet až 256000
okruhů VCC (Virtual Channel Connection)
- přepínač IBM 8274 podporuje až 64 000 virtuálních okruhu typů point-to-multipoint
- buňky ATM jsou na vstupu zpracovány algoritmem ”dual leaky buckets”, který je
implementován na úrovni jednotlivých virtuálních okruhů. Na vstupu jsou podporovány
specifikace přenosu jako PCR(CLP=0), PCR(CLP=0+1), SCR(CLP=0), SCR(CLP=0+1), maximální
velikost shluku buněk (maximum burst size). V závislosti na typu a charakteristice
přenosu přepínač označuje buňky ATM (cell tagging).
- přepínací subsystém ATM podporuje přenosy typu CBR (Constant Bit Rate), VBR-rt
(Variable Bit Rate-real time), VBR-nrt (Variable Bit Rate non-real-time), UBR (Unspecified
Bit Rate) a ABR (Available Bit Rate). V případě přenosů typu ABR jsou
podporovány oba způsoby řízení toku dat, tj. přímé zpracování buňky RM nebo
pouhé označovaní buněk (EFCI – Forward Congestion Indication).
- přepínač poskytuje detailní statistiky o přenosech na úrovni jednotlivých
virtuálních okruhů VC.
- případné přetížení vstupů ATM přepínače IBM 8274 je řešeno metodou EPD
(Early Packet Discard), PPD (Partial Packet Discard). Výběr datového přenosu, pro
který bude použita technologie EPD resp PPD je proveden náhodnou volbou RAD (Random
Early Detect). Toto řešení vede k velice efektivnímu a rychlému odstranění
přetížení komunikačního systému při zachovaní spravedlivého rozdělení
přenosové kapacity sítě mezi jednotlivé uživatele.
- systém umožňuje vytvořit více jak 100 spojení za sekundu
- přepínač podporuje ATM bearer services. Při propojování více přepínačů IBM
8274 linkami ATM je podporována agregace přenosové kapacity. Rozbočovače lze rovněž
propojit přes veřejné služby ATM metodou tunelingu se specifikovanou přenosovou
kapacitou (virtual path tunneling). VP tuneling umožňuje využívat přepínané
virtuální okruhy SVC při průchodu veřejnou sítí ATM - veřejná síť se v tomto
případě nepodílí na vybudování přepínaného virtuálního okruhu, poskytuje pouze
virtuální cestu VP ve které rozbočovače vytvářejí jednotlivé okruhy SVC.
- vstupy implementují standard TM4.0 (Traffic Management 4.0)
Přepínací moduly ATM - funkce ATM přepínače
-
ATM Cell switching module 8 vstupů OC3 Přepínací moduly ATM jsou vybaveny 8
optickými vstupy OC3 a jsou dodávány ve dvou verzích pro gradientní a monovidové
vlákno. Vstupy lze využít pro vybudování páteřní síti ATM nebo přímé
připojení pracovních stanic. Každý modul je vybaven vlastním neblokujícím
přepínacím obvodem ASIC. Jednotlivé moduly jsou vzájemni propojeny pasivní
sběrnicí s celkovou přenosovou kapacitou 13.2 Gb/s. Tato distribuovaná
architektura přepínání buněk ATM optimalizuje náklady při postupném budování
sítě
Jedinečná technologie dynamické vstupní vyrovnávací pamiti
s výstupní řízením (DIBOC – Dynamic input buffer/ output controled)
minimalizuje pravděpodobnost ztráty bunik ATM. .
Pro připojení pracovních stanic je podporováno uživatelské
rozhraní UNI 3.0 a UNI 3.1. Vzájemné propojení přepínačů lze realizovat
prostřednictvím rozhraní PNN Phase 1 nebo IISP.
Základní parametry modulu:
Implementované
standardy pro gradientní vlákno |
ATM Forum User
to Network Interface 3.0/3.1; ITU-T I.432, ANSI T1.105; ISO Q.2931; TM 4.0; PNNI 1.0 |
Implementované
standardy pro gradientní vlákno |
ATM Forum User
to Network Interface 3.0/3.1; ISO Q.2931; TM 4.0; PNNI 1.0; ITU-T I.432, ITU-T G.957, ANSI
T1.105, Bellcore TR-NWT-000253 |
Poenosová
rychlost na vstupu |
155 Mbps |
Typ konektoru |
SC |
Poeet vstupu
/ modul |
8 |
Poeet
virtuálních okruhu |
4000 / vstup,
32 000 / modul |
Poeet
virtuálních orkuhu typu point-to-multipoint (multicast) |
8000 / modul |
Velikost
vyrovnávací pamiti |
8192 bunik na
vstup |
Ochrana proti
přetížení sítě |
Dual leaky
bucket pro každý virtuální okruh |
Správa toku
dat |
Explicit rate
/ EFCI pro každé spojení |
Synchronizace |
Interní nebo
externí hodiny; odvozená synchronizace |
Řešení
přetížení vstupu |
Early Packet
Discard/Partial Packet Discard (EPD/PPD); Random Early Discard (RED) |
Gradientní
vstupy |
|
Typ kabelu |
Optika 62.5
mikronu |
Průměrný
vysílací výkon |
min -20dBm;
max -14dBm |
Průměrný
výkon pro příjem |
min -29dBm;
max -14dBm |
Vlnová délka |
min 1270nm;
max 1380nm |
Indikátory
LED |
Stav na
fyzické úrovni; Funkční stav |
Monovidové
vstupy |
|
Typ kabelu |
Monovidové
optické vlákno 9 mikronu |
Dosah |
Stoední |
Vlnová dálka |
min 1260nm;
max 1360nm |
Průměrný
vysílací výkon |
-15 to -8 dBm |
Citlivost
příjmače |
-28 to -8 dBm |
Indikátory
LED |
Stav na
fyzické úrovni; Funkční stav |
-
ATM Cell switching module 2 vstupy OC12 Přepínací moduly ATM jsou vybaveny
2 optickými vstupy OC12 a jsou dodávány ve dvou verzích pro gradientní a monovidové
vlákno. Tento modul je určen především pro vzájemné propojování přepínačů IBM
8274 ale lze jej využít rovněž pro připojení koncových zařízení s vysokými
nároky na přenosovou kapacitu
Každý modul je vybaven vlastními neblokujícími přepínacími
obvody ASIC. Vzájemnou komunikaci mezi jednotlivými moduly ATM zajišťuje pasivní
sběrnice 13.2 Gb/s .
Pro připojení pracovních stanic je podporováno uživatelské
rozhraní UNI 3.0 a UNI 3.1. Vzájemné propojení přepínačů lze realizovat
prostřednictvím rozhraní PNN Phase 1 nebo IISP.
Základní parametry modulu:
Implementované
standardy |
ATM Forum User to Network Interface
3.0/3.1; ISO Q.2931; TM 4.0; PNNI 1.0; ATM Forum UNI STS12c, UNI 3.1, ITU-T I.432
|
Přenosová
rychlost na vstupu |
622 Mbps |
Rozhraní |
SC |
Počet vstupu
na modulu |
2 |
Maximální
počet virtuálních okruhů |
64 000 / vstup |
Počet
virtuálních okruhů typu point-to-multipoint (multicast) |
16,000 / modul |
Velikost
vyrovnávací paměti |
8192 buněk na
vstup |
Ochrana proti
přetížení sítě |
Dual leaky
bucket pro každý virtuální okruh |
Správa toku
dat |
Explicit rate
/ EFCI pro každé spojení |
Synchronizace |
Interní nebo
externí hodiny; odvozená synchronizace |
Řešení
přetížení vstupu |
Early Packet
Discard/Partial Packet Discard (EPD/PPD); Random Early Discard (RED) |
Gradientní
vstupy |
|
Typ kabelu |
Optika 62.5
mikronu |
Vlnová délka |
820 nm |
Průměrný
vysílací výkon |
-10 to -4 dBm |
Citlivost
poíjmače |
-16 dBm |
Module LED
indicators |
Physical
Status; Operational Status |
Jednovidové
vlákno |
|
Dosah |
Střední
dosah |
Vlnová dálka |
1300 nm |
Minimální
citlivost přijmače |
-28 dBm |
-
Frame Cell Switching module Frame cell switching modul slouží pro vzájemné
propojení 1 Gb/s paketové sběrnice s 13.2 Gb/s sběrnicí ATM. Tento modul realizuje
následující funkce
- Podporuje 16 klientů LEC (Lan Emulation Client). LAN Emulace (LANE V1.0) umožňuje
snadnou integrace technologií Ethernet, FastEthernet, TokenRing a FDDI do prostředí
ATM.
- Podporuje doporučení RFC1577 (Classical IP Over ATM)
- Multiprotokolovou enkapsulaci podle doporučení RFC1438
Stávající verze tohoto modulu využívá propojení se sběrnicí
ATM prenosovou rychlostí 155 Mb/s. Společnost IBM připravuje novou verzi tohoto modulu
s celkovou propustností 622 Mb/s.
Frame Cell Switching modul je rovněž nezbytný pro dynamické
vytváření virtuálních okruhů (SVC).
WAN moduly
WAN moduly jsou k dispozici ve verzi se čtyřmi resp. osmi vstupy a lze je využít v
libovolném typu přepínače IBM 8274. Každý vstup podporuje tyto přenosové rychlosti
- 9.6, 19.2, 56, 64, 128, 256, 384, 512, 768, 1024, 1536 a 2048 kbit/s. Výkonný hardware
umožňuje využívat maximální přenosovou rychlost (2Mb/s) na všech vstupech
současně. Každý modul je vybaven dvěma procesory RISC, dvěma procesory Motorola
68360 a dvěma obvody hardwarové komprese dat STAC 9705.
Datová komprese
WAN moduly podporují kompresi datových rámců podle standardu FRF.9. Systém typicky
dosahuje kompresního poměru 2:1 až 4:1. Přepínače vzájemně propojené linkou 2
Mb/s poskytují uživatelům sítě reálnou přenosovou rychlost 4 až 8 Mb/s.
Implementace virtuálních sítí v prostředí WAN
WAN moduly pro směrovací přepínače IBM 8274
umožňují realizovat virtuální sítě i v prostředí přenosové technologie Frame
Relay, přepínače lze rovněž propojovat pevnými linkami. Tento systém poskytuje
celou řadu výhod:
- možnost rozšíření virtuálních sítí v rámci celé organizace - mobilní
uživatel je v libovolné lokalitě automaticky přiřazen do příslušné virtuální
sítě a získá tak přístup ke všem výpočetním zdrojům bez nutnosti rekonfigurace
pracovní stanice
- zjednodušená správa komunikačního systému - administrátor se nemusí zabývat
změnami, které jsou způsobeny přemísťováním uživatelů.
- zvýšená efektivita využívání adresního prostoru IP - subsítě IP nejsou
přiřazovány k jednotlivým vstupům směrovače ale mohou být rozšířeny v rámci
celého informačního systému.
- bezpečnost - směrovací přepínače zachovávají zabezpečení zvolených
výpočetních systému
- finančně výhodný provoz - komprese FRF.9 umožňuje efektivněji využívat
přenosovou kapacitu sítě WAN. Směrovací přepínače umožňují multiplexovat provoz
z více virtuálních sítí do jednoho permanentního virtuálního kanálu (PVC). Díky
této možnosti lze snížit poplatky za přenosovou kapacitu ve veřejných sítích
Frame Relay.
- QoS VLAN - virtuální sítě lze mapovat k různým virtuálním okruhům PVC. Pro
každý virtuální okruh lze specifikovat různé parametry CIR, Bc a Be, které určují
různý způsob přenosu dat v síti Frame Relay.
Typ Fyzického rozhraní
Typ fyzického rozhraní je volen prostřednictvím kabelu, směrovací přepínač jej
automaticky detekuje. K dispozici jsou tyto typy:
Implementované standardy
Implementace standardů zaručuje kompatibilitu systému se zařízeními ostatních
výrobců.
- doporučení RFC1490 - implementace multiprotokolová enkapsulace v sítích Frame Relay
zaručuje kompatibilitu se směrovači a můstky, které jsou již využívány
- podpora všech standardních DLCMI protokolů umožňuje připojit směrovací
přepínač IBM 8274 k libovolnému Frame Relay přepínači. Systém podporuje rozhraní
CCITT Q.933 Annex A, ANSI T1.617 Annex D, LMI 1.0.
- doporučení RFC 1293 inversní ARP s dynamické mapování subsítí IP k jednotlivým
virtuálním okruhům.
- správa subsystému protokolem SNMP - RFC 1315 Frame Relay MIB a RFC 1659 serial port
MIB.
- Frame Relay standardy FRF.1, FRF.3 a FRF.4
Vysoká spolehlivost
Vysoká spolehlivost přepínače je
dosažena následujícími vlastnostmi systému:
- přepínač je vybaven pasivní sběrnicí
- všechny moduly a zdroje jsou měnitelné za plného provozu
- systém lze vybavit zálohovaným zdrojem napájení, v telekomunikačním prostředí
lze využít napájení -48V
- zdvojený chladící subsystém přepínače
- přepínač podporuje zálohování řídicího modulu
Celková kapacita přepínače
Max počet přepínaných vstupů
typu |
8274-W93 |
8274-W53 |
8274-W33 |
10BaseTx |
256 |
128 |
64 |
10BaseFl |
64 |
32 |
16 |
10Base5 |
48 |
24 |
12 |
10Base2 BNC |
48 |
24 |
12 |
10/100BaseTx autosence |
96 |
48 |
24 |
100BaseFx multimode |
64 |
32 |
16 |
100BaseFx singlemode |
16 |
8 |
4 |
TokenRing UTP/STP |
48 |
24 |
12 |
TokenRing Fiber |
48 |
24 |
12 |
FDDI multimode/singlemode |
16 |
8 |
4 |
ATM OC3 Uplink |
16 |
8 |
4 |
ATM E3 Uplink |
16 |
8 |
4 |
ATM OC12 switching
multimode/singlemode |
14 |
6 |
2 |
ATM OC3 multimode/singlemode |
56 |
24 |
8 |
ATM 25 Mb/s |
192 |
96 |
24 |
Přepínače IBM 8274 lze spravovat prostřednictvím protokolu pro
správu informační technologie SNMP (Simple Network Management Protocol) a SNMPv2.
Sledování provozu na jednotlivých vstupech Ethernet je realizováno prostřednictvím
standardu RMON, pro ostatní typy vstupů je definována privátní MIB databáze.
Pro správu systému lze rovněž využít IP aplikací Telnet a
Rlogin. Nový operační mikrokód lze do systému nahrát pomocí protokolu FTP (File
Transfer Protocol) resp. TFTP (Trivial File Transfer Protocol).
Rozhraní RS-232 lze využít pro správu systému prostřednictvím
běžného ASCII terminálu nebo protokolem SLIP.
Grafické aplikace pro správu přepínače IBM 8274
Společnost IBM dodává pro přepínač řadu grafických aplikací,
které umožňují intuitivně řídit a konfigurovat přepínače IBM 8274:
- Aplikace IBM Nways RouteSwitch Network Manager poskytuje uživateli grafické rozhraní
, znázorňující vlastní rozbočovače. Tato aplikace umožňuje administrátorovi
sítě formou nabídek velmi snadno monitorovat a konfigurovat přepínače IBM 8273 a IBM
8274. IBM Nways RouteSwitch Network Manager spolupracuje s řídicími aplikacemi IBM
NetView for AIX, HP OpenView for Windows, HP OpenView for UNIX a SunSoft SunNet Manager.
- Aplikace IBM Nways RouteTracker Manager je grafické prostředí pro konfigurace
virtuálních sítí. Díky této aplikaci lze intuitivně monitorovat a konfigurovat
virtuální sítě a metodou "drag-and-drop" přemísťovat jednotlivé
uživatele mezi nimi. Společnost IBM dodává tuto řídící aplikaci pro operační
systémy Windows 95, Windows NT a HP OpenView.
[Hlavní stránka
IBM na Comnetu '98] |