Virtueller TDM-Ring über Ethernet

Test durch EANTC AG

Die oben beschriebenen Ziele der Megaplex-Fast-Ethernet-Architektur mit dem neuen ML-IP-Modul sind sehr anspruchsvoll. Ob die von RAD angekündigte Ausfallsicherheit, Leistung und vollständig protokolltransparente Sprachdatenübertragung tatsächlich erreicht werden kann, untersuchten wir im EANTC-Labor. RAD beauftragte EANTC mit diesem Test im Rahmen der externen Qualitätssicherung. Basierend auf den geplanten Anwendungsgebieten des Produktes entwarfen wir einen applikationsorientierten, von vorherigen internen Tests des Herstellers unabhängigen Testplan. Dadurch wird vermieden, dass das externe Testlabor die gleichen Fehler entdeckt oder übersieht wie die Qualitätssicherung des Herstellers.

Testaufbau: Alle Tests fanden in einer Ringkonfiguration mit fünf "RAD Megaplex 2100" statt, die per Fast-Ethernet-Leitungen zu einem Ring verbunden waren. Zusätzlich war ein "Ipmux Voice Gateway" angeschlossen, um die Zusammenarbeit mit den Megaplex 2100 zu demonstrieren. Die Messungen wurden mit insgesamt drei Analysatoren durchgeführt: "Spirent SMB6000B" für die Ethernet-Lasterzeugung, "Spirent Abacus" als ISDN-Lastgenerator und "Nettest Lite3000E" für Bitfehlermessungen auf E1-Leitungen.

Alle Messungen wurden mit einem Ring aus fünf Megaplex-Geräten mit ML-IP-Modul durchgeführt. Entsprechend der Standardanwendung in realen Netzen waren die Geräte direkt per Ethernet-Kabel (elektrisch oder optisch) miteinander verbunden. Nur so lässt sich garantieren, dass die Ringumschaltung reibungslos funktioniert. Weitere Ethernet-Switches zwischen den Megaplex-Geräten könnten das Verfahren negativ beeinflussen, weil die von RAD entwickelte Umschaltung mit herkömmlichen Spanning-Tree-Lösungen inkompatibel ist - sie wären viel zu langsam.

Die Umschaltzeit ermittelten wir getrennt für Sprach- und Datenanwendungen. Erstere wurden mit einem "Nettest Lite3000E" auf Rahmenfehler untersucht: Wie viele E1-Rahmen gehen verloren, wenn eine Ringverbindung unterbrochen wird? Die gemessenen Werte zeigten eine sehr kurze Umschaltzeit von minimal 8 ms bis maximal 27 ms. Innerhalb dieser Zeit hatten die Megaplex ML-IP-Module die physikalische Ringunterbrechung bemerkt, sich auf eine neue Ringtopologie geeinigt und alle MAC-Adresstabellen umgestellt. Der erste Schritt dauert bei allen vergleichbaren Technologien am längsten - eine zuverlässige, schnelle Fehlererkennung ist nicht trivial, vor allem, wenn die Verbindung nicht physikalisch unterbrochen wird, sondern einfach nicht mehr funktioniert. In solchen Fällen steigt die Umschaltzeit des Megaplex um bis zu 20 ms auf maximal 47 ms, bleibt also immer noch unterhalb der üblichen 50 ms.

Wie ist die Umschaltzeit für Ethernet-Daten, die durch den Ring transportiert werden? Diese Frage untersuchten wir mit einem Ethernet-Lastgenerator "Spirent SMB-6000B", der mit der "Smartflow"-Applikation bis zu 250 Endgeräte pro Port mit verschiedenen MAC-Adressen simulierte. Die Umschaltzeit betrug für Ethernet-Endgeräte unter Volllast (Worst Case: 100 Prozent Fast Ethernet Traffic) zwischen 7,6 und 12,5 Sekunden. Diese Zeit ist nicht spektakulär klein, aber immer noch besser als mit dem Spanning-Tree-Protokoll, das bis zu 30 Sekunden benötigt. Damit liegt RAD im guten Mittelfeld. Die deutlich kürzeren Umschaltzeiten, die viele Hersteller in ihren Datenblättern nennen, beziehen sich meist auf Mechanismen der IP-Schicht (HSRP, VRRP, OSPF). Sie sind nur dann maßgeblich, wenn ein rein geroutetes Netz ohne redundante Ethernet-Strukturen eingesetzt wird.