Solides Gerät für Workgroups

Mit dem "Tigerswitch SMC6912" bietet der Hersteller SMC ein Gerät an, das durch seine Switching-Fähigkeiten auf der Layer-2-Ebene und seine Ausbaufähigkeit besonders für LAN-Lösungen im Workgroup-Bereich geeignet sein soll. Zudem bietet das Gerät auch eine VLAN-Unterstützung, die ebenfalls im Rahmen unserer Testreihe überprüft wurde.

Von: Herbert Almus, Roya Marzbanvishka, F.-M. Schlede

Der amerikanische Anbieter SMC bietet mit dem Dual-Speed-Ethernet-/Fast-Ethernet-Switch einen reinen Layer-2-Switch an. Er gehört zur "Tigerswitch 10/100"-Serie des Herstellers und eignet sich durch seine Stapelfähigkeit besonders für schnell wachsende Netzwerke. Die Produkte der Tigerswitch-Reihe sind entweder in einer 12-Port- oder einer 24-Port-Ausführung erhältlich.

Für die Integration weiterer Komponenten stehen drei Slots zur Verfügung. Der erste dieser Slots ist allerdings für ein optionales Management-Modul reserviert. Dieses erlaubt es laut Anbieter, einen kompletten Stack über SNMP (Simple Network Management Protocol) zu verwalten. Das Management-Modul unterstützt die RMON-Gruppen 1,2,3 und 9. Ein Stapel soll auch über eine ebenfalls zum Modul gehörende Web-basierende Management-Schnittstelle zu konfigurieren und zu verwalten sein. Die beiden anderen Slots können für unterschiedliche Anschlüsse verwendet werden: So kann hier ein Gigabit-Ethernet- oder auch ein Fiber-Modul (100 Base-FX) zum Einsatz kommen. Natürlich können diese Slots auch dafür verwendet werden, bis zu vier Geräte zu stapeln. Damit ergibt sich eine Portdichte von bis zu 96 Ports (10/100 MBit/s) pro Stack.

Da es ebenfalls möglich ist, bis zu vier Gigabit-Ethernet-Anschlüsse in einem solcherart konfigurierten Stack zu realisieren, können bis zu drei Server und ein Backbone über Gigabit-Ethernet angeschlossen werden.

Laut Aussagen vom SMC unterstützt der Tigerswitch 10/100 alle wichtigen Layer-2-Standards, so auch die Unterstützung von VLANs (Virtuelles Netzwerk). Mit der Verwaltungssoftware "Eliteview", die SMC ebenfalls mitliefert, existiert außerdem ein unter Windows einzusetzendes Werkzeug, das die Verwaltung und Konfiguration sowohl der SMC-Switches als auch anderer Netzwerkgeräte ermöglicht, die das SNMP-Protokoll unterstützen.

Das Testgerät, Typenbezeichnung "SMC 6912M", war mit zwölf Ethernet-/Fast-Ethernet- und einer Gi-gabit-Ethernet-Schnittstelle ausgestattet. Als reiner Layer-2-Switch konzipiert, stellt das Produkt die folgenden zusätzlichen Funktionen zur Verfügung:

- Spanning-Tree,

- Multilink-Trunking,

- Broadcast-Control,

- Unterstützung von VLANs (sowohl Port-based als auch 802.1Q-tagged) und

- Ouality of Service.

Allerdings gibt es bei "Quality of Service" eine Einschränkung: Die Parameter "Priority" und "Cost" konnten nur im Zusammenhang mit der Funktion "Spanning Tree" angegeben werden.

Zunächst führten wir die Tests nach RFC 2544 durch, die Durchsatz und die Latenzzeit des Gerätes untersuchen. Bei den RFC-2544-Tests handelt es sich um "Eins-zu-Eins"-Tests. Unsere RFC-2544-Tests- wurden mit einer Fast-Ethernet-Verbindung (100 MBit/s) im Full-Duplex-Modus durchgeführt. Dabei haben wir das Testsystem auf Full-Duplex konfiguriert. Die Autonegotiation und Flow Control waren ausgeschaltet. Die Messung wurden mit den Paketgrößen 64, 128, 256, 512, 1024, 1280 und 1518 Byte wiederholt.

Die folgenden Tests setzen direkt auf der Layer-2-Ebene auf, die Pakete enthalten also MAC-Adressen. Bei den Messungen, die dazu dienen die Fast-Ethernet-Schnittstellen des Gerätes zu untersuchen, haben wir die maximale Datenrate gemessen, die ohne Paketverluste von Eingang A zu Ausgang B gesendet werden kann. An unserem Test waren alle zwölf Fast-Ethernet-Schnittstellen des SMC6912 beteiligt. Die Messungen wurden parallel mit sechs Datenströmen durchgeführt. Dabei waren die Ports "Eins-zu-Eins" der Reihe nach mit den Ports des Switches verbunden.

An fast allen Ports wurde bei den unterschiedlichen Paketgrößen die theoretisch mögliche maximale Durchsatzrate erreicht. Nur vier der Ports des Tigerswitch zeigten bei einer Paketgröße von 256 Byte einen sehr geringfügigen Einbruch - sie kamen "nur" auf 99,82 Prozent. Diese Einbußen sind zu vernachlässigen.

Mit einer Latenzzeit von maximal 127 Mikrosekunden bei 1518-Byte-Paketen kann man das Latenzzeit-Verhalten des SMC 6912 als sehr gut bezeichnen.

Interessant für den praktischen Einsatz eines solchen Layer-2-Switches sind auch die Latenzzeiten: Dabei wird untersucht, wie lange ein Paket für das Durchlaufen des Switches benötigt. Diese Messungen wurden mit unterschiedlichen Lastverhalten durchgeführt, um auch hier eine Situation zu schaffen, die möglichst den realen Bedingungen im Netz entspricht. In Bild 1 sind die durchschnittlichen Latenzzeiten der zwölf Fast-Ethernet-Ports dargestellt. Mit Verzögerungen von 11,2 Mikrosekunden bei 64-Byte-Paketen bis 127 Mikrosekunden bei 1518-Byte-Paketen kann man das Latenzzeit-Verhalten des SMC6912 als sehr gut bezeichnen.

Neben den Tests, die "Eins-zu-Eins"-Portverbindungen untersuchen, dienen die Tests nach RFC 2286 dazu, auch andere Arten der Verbindungen zu testen, wie sie im realen Netzwerkbetrieb häufig auftauchen. Dazu gehören sowohl die Verbindungen der Art "Eins-zu-Mehrere"- wie auch "Mehrere-zu-Eins"- oder "Mehrere-zu-Mehrere"-Ports. Die hierbei durchgeführten Tests zu Durchsatz und Latenzzeit (RFC 2544) wurden mit Fast-Ethernet (100 MBit/s) im Full-Duplex-Modus durchgeführt. Dabei war unser Testsystem während dieser Überprüfungen fest auf den Full-Duplex-Modus eingestellt, während Autonegotiation und die Flow-Control des Gerätes ausgeschaltet waren. Auch hier wurden die Messungen für die unterschiedlichen Paketgrößen wiederholt. Bei dem so genannten "Many-to-Many"-Durchsatztest wird ein Wert ermittelt, der für den praktischen Einsatz dieser Art von Geräten besonders interessant ist: Hier geht es darum, Belastungsszenarien zu simulieren, bei denen mehrere oder auch alle Ports eines Switches gleichzeitig Daten senden und empfangen müssen. Also eine Situation, wie sie im alltäglichen Einsatz immer wieder eintreten wird. In unserem Test waren daran alle zwölf Ports beteiligt, wie es auch in Bild 4 schematisch dargestellt wird. Die Last und die jeweilige Paketgröße wurden bei diesem Test variiert. Bild 2 zeigt die Verlustrate bei den unterschiedlichen Paketgrößen. Bei diesem Test trat dann auch eine Schwäche dieses Produkts zu Tage: So scheint es, dass die Verarbeitungsleistung beim Einsatz von zwölf Fast-Ethernet-Ports im Full-Duplex-Betrieb leider nur knapp ausreicht. Wie deutlich zu sehen ist, scheint der Tigerswitch nur für eine Paketgröße von 128 Byte wirklich gut optimiert zu sein. Hier war nämlich nur ein Verlust von 0,02 Prozent zu messen, während diese Rate bei den kleinen Paketen von 64 Byte immerhin auf 14,45 Prozent ansteigt.

Die Verarbeitungsleistung ist beim Einsatz von zwölf Fast-Ethernet-Ports im Full-Duplex-Betrieb leider nur knapp ausreichend.

Da das uns zur Verfügung gestellte Gerät auch mit einer Gigabit-Ethernet-Schnittstelle ausgestattet war, die eine Anbindung des Switches an eine entsprechende Back-bone-Verbindung ermöglichen soll, haben wir auch mit dieser Verbindung einen Durchsatztest durchgeführt. Dabei wurden sowohl "Many-to-One"- als auch "One-to-Many"-Verbindungen zwischen dem Gigabit-Uplink und den Fast-Ethernet-Ports installiert und überprüft. Den "Many-to-One"-Test haben wir in dieser Konfiguration unidirektional angelegt. Das bedeutet, dass zehn Fast-Ethernet-Ports mit voller Last auf den Gigabit-Uplink senden. In der umgekehrten Richtung, bei der so genannten "One-to-Many"-Verbindung, wurde von der Gigabit-Schnittstelle auf die zehn Fast-Ethernet-Ports gesendet. Dabei wurde allerdings jeweils von den jeweiligen Fast-Ethernet-Ports nur ein Zehntel der Last empfangen, die vom Uplink kam. Auf diese Weise war gewährleistet, dass keine Überlastung entstand.