Vergleichstest: Gigabit-Ethernet-Switches
Test von Ethernet-Switches: Wettlauf im LAN
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Die Testreihen
Insgesamt haben wir im Rahmen unseres Vergleichstests Gigabit-Ethernet-Switches vier Messreihen durchgeführt.
Im Betriebsmodus »Unicast intern« haben wir mit unserem Lastgenerator/Analysator »Smartbits 6000C Traffic Generator/Analysor« von Spirent Communications Last erzeugt und auf 16 Eingangsports des jeweils zu testenden Switches gesendet. Die Datenströme haben wir an vier Ports des selben Switches adressiert und mit den Smartbits analysiert.
Als zweite Messreihe haben wir dann die einzelnen Switches im Multicast-Betrieb einer Zangenmessung unterzogen. Dabei haben wir mit unserem Lastgenerator Datenströme erzeugt und auf vier Eingangsports des jeweiligen Switches gesendet. Jeder dieser vier Ports hat dann die Datenströme an 16 Ports weiter geleitet. Dort wurden sie vom Analysator gelesen und ausgewertet.
In der dritten Zangemessung haben wir dann noch einmal den Betriebsmodus Multicast eingesetzt. Dabei haben wir hier wieder zwei baugleiche Switches mit einem Vier-Port-Trunk verbunden und die Smartbits mit den vier Ausgangsports des zweiten Switches verbunden, um die Durchsätze zu analysieren.
Im Betriebsmodus »Unicast Trunk« haben wir zwei baugleiche Switches in Reihe geschaltet. Dabei haben wir wieder mit unserem Lastgenerator Last erzeugt und auf 16 Eingangsports des jeweils zu testenden Switches gesendet. Über vier Ausgangsports des ersten Switches, die einen Trunk bildeten, haben wir dann vier Ports des zweiten Switches adressiert. Die vier Eingangsports des zweiten Switches haben dann die Datenströme an vier Ausgangsports des selben Switches gesendet.
Alle Messungen haben wir nacheinander mit Frame-Formaten von 64, 256, 512, 1024 und 1518 Byte durchgeführt. Alle Messungen haben wir jeweils mit einer Burst-Size von einem und von 100 Frames durchgeführt. Beträgt die Burst-Size einen Frame, bedeutet dies, dass der Lastgenerator die erzeugte Last kontinuierlich auf der Zeitachse verteilt sendet. Der belastete Switch kann so die erzeugte Last kontinuierlich abarbeiten.
Im Betrieb mit einer Burst-Size von 100 Frames sendet der Lastgenerator dagegen mit Leitungsgeschwindigkeit 100 Frames nacheinander. Dann folgt eine Pause, so dass der Generator im Mittel die jeweils konfigurierte Durchsatzleistung erzeugt. Während der Sendephase muss der belastete Switch die Datenströme im Pufferspeicher zwischenspeichern und in der folgenden Pause abarbeiten.
Die Last an den Eingangsports startete jeweils bei 25 Prozent und wurde dann in entsprechenden Schritten auf 100 Prozent erhöht. Das bedeutete an den Ausgangsports eine Last zwischen 100 und 400 Prozent – dabei waren die Lastanteile für die vier Prioritäten immer gleich groß, so dass die Daten der verschiedenen Prioritäten immer in einem gleichen Verhältnis zueinander standen.
Bei den Messungen, die wir alle mit Strict-Priority durchgeführt haben, sollten die Switches folgendes idealtypisches Verhalten zeigen: Bei 100 Prozent Last an den Ausgangsports sollten alle Datenströme ungehindert weiter geleitet werden.
Bei zunehmender Last sollten die Switches dann jeweils möglichst viele Daten der niedrigsten Prioritäten verlieren und möglichst viele Daten der hohen Prioritäten unbeschadet passieren lassen. Bei vierfacher Überlast sollte der jeweilige Switch folglich alle Daten mit Ausnahme denen der höchsten Priorität verwerfen.
Alcatel-Lucents Omniswitch-6850 zeigte bei allen unseren Messungen mit einer Burst-Size von einem Frame eine mustergültige Priorisierung. Entsprechend den Regeln der Strict-Priority verwarf er bei entsprechenden Überlasten die Daten der niedrigen Prioritäten zu Gunsten der höher priorisierten Datenströme.
Unter vierfacher Überlast konnten die Datenströme der höchsten Priorität weiterhin ohne messbare Verluste das System passieren. Verwendeten wir ein Burst-Format von 100 Frames, was einer echten Leitungsgeschwindigkeit ohne Pausen zum Abarbeiten der Daten in den Queues entspricht, dann kam der Switch im Betrieb mit großen Frames an seine Grenzen.
Spürbare Datenverluste waren ab den Frame-Größen 512 beziehungsweise 1024 Byte messbar. Im Betrieb mit den größten Frames konnten wir irreguläre Datenverluste von maximal über 50 Prozent verzeichnen. Allerdings schaffte es der Alcatel-Lucent-Switch, die höchste Priorität immer von Datenverlusten frei zu halten. Unter Volllast war deshalb auch bei der Messung mit einer Burst-Size von 100 die Priorisierungswelt wieder in Ordnung.
- Test von Ethernet-Switches: Wettlauf im LAN
- Die Testreihen
- Test Multicast intern
- Wenige Rechner provozieren ungleichmäßige Port-Auslastung
