Von: Bernd Reder
Selten hat eine Netzwerktechnik solchen Enthusiasmus hervorgerufen wie Gigabit-Ethernet, kurz GE. Nach einer Umfrage unter den Besuchern der Netzwerkmesse Networld+Interop, die im Mai in Las Vegas stattfand, will mehr als die Hälfte der Befragten in ihrem Unternehmen innerhalb der nächsten zwölf Monate diese Technik einsetzen oder sie zumindest testen (siehe Tabelle 1). Als wichtigste Einsatzgebiete für das neue Ethernet wurden die Verbindung von Switches miteinander sowie von Switches und Servern genannt; zusätzlich soll sie als LAN-Backone-Technik zum Zuge kommen.
Ebenso optimistisch zeigen sich die Marktforscher hinsichtlich der Entwicklung von Gigabit-Ethernet. IDC beispielsweise prognostiziert, daß der weltweite Umsatz mit entsprechenden Produkten im Jahr 2000 mehr als 1,2 Milliarden Dollar betragen wird.
Bei all der Euphorie, die Gigabit-Ethernet ausgelöst hat, sollte jedoch eines nicht vergessen werden: Die Normvorschläge sind zwar dank der Arbeit der Mitglieder der Gigabit-Ethernet-Allianz (GEA) bereits weit gediehen; der Weg durch die Instanzen des IEEE ist jedoch noch lange nicht beendet. Bei Redaktionsschluß lag der erste Entwurf des Draft 802.3z zur Abstimmung vor, den GEA (http://www.gigabit-ethernet.org/) erarbeitet hat. Er enthält unter anderem Änderungen zum GMII (Gigabit Media Independent Interface) und dem "Burst Timer Limit" im Halbduplex-Modus, das von 8 auf 64 KByte erweitert wurde. Das Ziel, die endgültige Fassung der Spezifikation 802.3z im ersten Quartal 1998 zu verabschieden, ist damit durchaus realistisch.
Auch die Arbeiten an Regelungen für die Übertragung von 1 GBit/s über Kupferkabel laufen weiter. Der 1000Base-T-Standard sieht vor, Daten über vierpaarige Kategorie-5-Kabel über Entfernungen bis zu 100 m zu transportieren. Die Arbeitsgruppe 802.3ab hat bereits einen Entwurf zu einer physikalische Schnittstelle für GE über UTP-Cat-5-Verkabelung bis 100 Meter vorgelegt. Die Arbeiten dieser Task-Force werden voraussichtlich Ende 1998 abgeschlossen sein.
Die Arbeiten am GE-Standard laufen also nach Plan; dennoch gibt es genügend Unwägbarkeiten. Dies hat allerdings etliche Hersteller von Netzwerkkomponenten nicht davon abhalten können, bereits jetzt sogenannte "Pre-Standard"-Produkte auf den Markt zu bringen oder zumindest anzukündigen. Dabei handelt es sich zum Großteil um junge Firmen aus dem Silicon Valley, die sich als erste in dieses technologische Neuland vorgewagt haben.
Junge Unternehmen auf der Jagd nach Marktanteilen
Zu dieser Kategorie von Wagemutigen gehört Extreme Networks (http://www.extremenetworks.com/) aus Cupertino (Kalifornien). Die Firma existiert seit Mai 1996 und hat zwei GE-Switches vorgestellt: den "Summit 1" und "Summit 2". Der Summit 1 hat eine Switching-Fabric mit 17,5 GBit/s Durchsatz und acht GE-Ports; er unterstützt Gigabit-to-Gigabit-Switching und -Routing. Die Software "Extremeware" verhilft ihm zusätzlich zu Funktionen wie Bandbreitenreservierung, IP-Routing und -Multicast-Kontrolle sowie VLAN-Switching. Der kleinere Bruder "Summit 2" bietet 16 Fast-Ethernet- und zwei GE-Ports.
Foundry Networks ist ein "Baby" von Bobby Johnson, einem der Mitbegründer des Switch-Herstellers Centillion, den Bay Networks 1995 schluckte. Ende Juni stellte Foundry mit "Turbo Iron" eine Familie von Systemen für Gigabit-Ethernet vor: einen Switch und einen Switch-Router. Beide haben sechs GE-Ports und können als Einzelgeräte oder in einem Stack eingesetzt werden. Der "Turbo Iron"-Layer-2-Switch dient dazu, Engpässe in einem LAN zu beseitigen. Außerdem lassen sich über ihn Workgroup- beziehungsweise Backbone-Switches von Foundrys Serie "Fast Iron" miteinander koppeln. Der Switch-Router von Foundry vereint einen Multiprotokoll-Router und einen Layer-2-Switch in einem Gerät. Der "Turbo Iron"-Switch kostet mit vier GE-Ports rund 12000 Dollar; für den Switch-Router muß der Käufer noch einmal rund 4000 Dollar mehr investieren.
Bereits im März kam Foundry mit den GE-Switches der Reihe "Fast Iron" und dem Switch-Router "Net Iron" heraus. Fast Iron setzt sich aus drei Systemen zusammen: einem Workgroup- und Backbone-Switch sowie einem Gerät für kombiniertes Layer-2/3-Switching. Alle drei Systeme sind "normale" Fast-Ethernet-Switches, die sich durch Erweiterungsmodule an Gigabit-Ethernet anbinden lassen; gleiches gilt für den Switch-Router.
Switch inklusive Adapterkarten
Bereits im September vergangenen Jahres zeigte Alteon auf der Networld+Interop erste Gigabit-Ethernet-Produkte. Das amerikanische Unternehmen bietet Komplettlösungen an, bestehend aus GE-Adapterkarten und einem dazu passenden Switch. Die Switching-Funktionen wurden in einen ASIC (Application Specific IC) integriert. Zusätzlich ist ein Risc-Prozessor vorhanden. Die "AceNIC"-Adapter unterstützen den PCI- und SBus sowie die Betriebssysteme Solaris, AIX und Windows NT. Die Switches der Reihe "AceSwitch" sind je nach Modell (110 oder 160) mit einem oder sechs GE-Ports ausgestattet. Zusätzlich verfügen sie über mehrere 10/100-Anschlüsse. Beide Serien lassen sich zu einem Stack zusammenfassen, der bis 30 GE-Anschlüsse oder 50 Fast-Ethernet-Ports hat. Die Adapter kosten ab 1500 Dollar, die Switches rund 9000 Dollar.
Ebenfalls auf der Networld+Interop, allerdings der im Frühjahr in Las Vegas, debütierte XLNT mit dem "Millenium 4000" in der Gigabit-Ethernet-Arena. Dieser Switch hat Anschlüsse für Ethernet (10 MBit/s), Fast- und Gigabit-Ethernet sowie FDDI. Das Chassis des Gerätes bietet Platz für fünf Einsteckkarten; die Backplane hat einen Durchsatz von 6,4 GBit/s. Der Uplink zu einem GE-Netz wird über ein spezielles Modul (1000Base-SX) hergestellt. Zusätzlich ist ein Verteilermodul mit Pufferspeicher und acht Ports verfügbar. Damit lassen sich über einen Vollduplex-GE-Link andere Gigabit-Ethernet-Systeme anschließen.
Um einen chassisbasierten Switch für Campus-Netze handelt es sich beim "P550 Cajun" von Prominet. Das Unternehmen wurde von ehemaligen Chipcom-Mitarbeitern gegründet. Die Backplane des Cajun ermöglicht einen Durchsatz von 41,6 GBit/s (20,8 GBit/s bei Switching). Voll bestückt, das heißt mit sechs I/O-Modulen, stellt das Gerät bis zu 24 Vollduplex-GE-Anschlüsse oder 120 10/100-Fast-Ethernet-Ports bereit. Zusätzlich lassen sich bis zu 60 Fast-Ethernet-Anschlüsse für Glasfaserverkabelung nutzen. Das Gerät wird nach Angaben von Prominet im vierten Quartal in größeren Stückzahlen zur Verfügung stehen. Gegenwärtig werden einzelne Testsysteme an Interessenten ausgeliefert.
Ebenso wie Prominet ist Acacia an der Ostküste der Vereinigten Staaten zu Hause. Das Unternehmen setzt im Gegensatz zu einigen der bereits vorgestellten Firmen nicht ausschließlich auf Gigabit-Ethernet. Die Produktreihe "Novaswitch" besteht aus mehreren konventionellen Workgroup- und Segment-Switches für Ethernet; mit dem "Novaswitch 10000gx" und dem Modul "Gigalink 1000" hat die Firma jetzt Komponenten für das 1000-MBit/s-Ethernet vorgestellt. Der 10000gx bietet einen Durchsatz von 2,56 GBit/s. Über eine spezielle Verbindung ("Gigaplane") lassen sich mehrere Geräte stapeln, wobei die Übertragungsrate 3,4 GBit/s beträgt. "Gestackt" wird also nicht wie bei anderen Systemen mittels Daisy-Chaining über eine GE-Leitung. Diese Anschlüsse bleiben für die Verbindungen zwischen den Stacks sowie die Anbindung an das Backbone-Netz oder Server reserviert.
Update durch Software-Download
Es lassen sich bis zu vier Switches stapeln; in dieser Konfiguration stehen 38 Ports für 10/100 MBit/s sowie bis zu vier GE-Anschlüsse zur Verfügung. Ein System alleine hat zehn Switching-Ports sowie einen 1000Base-SX-Anschluß. Modifikationen des GE-Standards lassen sich per Software-Download in den Switch-Core integrieren. Ein Novaswitch 10000gx mit zehn Fast-Ethernet-Ports und einem Gigalink-Anschluß wird für rund 8000 Dollar angeboten.
Etwa 3000 Dollar teurer ist der "Gigastar 3000" von Gigalabs. Dieser Backbone-Switch ist mit bis zu acht Vollduplex-GE-Ports bestückt. Die Switching-Fabric verarbeitet maximal 18 GBit/s. Der Gigastar ist kompatibel zu Gigalabs proprietärer I/O-Switching-Technik "Gigapipe". Damit ist das System in der Lage, direkt das I/O-Subsystem des Servers, also den PCI- oder SBus, in den Switch hinein "auszudehnen". So ist eine Umsetzung in Netzwerkprotokolle wie ATM, FDDI oder Ethernet nicht erforderlich. Mit diesem Kniff sind Datenraten von bis zu 2 GBit/s möglich. Als Ergänzung bietet Gigalabs Gigabit-Ethernet-Adapterkarten an. Der Switch, mit zwei GE-Interfaces, kostet etwa 11.000 Dollar; eine Adapterkarte ist für rund 3500 Dollar zuhaben.
Bereits etwas länger im Geschäft mit Switches als die "Gigabit-Start-ups" sind Plaintree, NBase und Packet Engines. Wie andere Hersteller hat das amerikanisch-kanadische Unternehmen Plaintree ein vorhandenes System um Gigabit-Ethernet-Funktionen erweitert. Der Backbone-Switch "Waveswitch 9200" ist für bis zu 16 Vollduplex-Datenströme mit 1 GBit/s ausgelegt. Das Chassis bietet Platz für bis zu acht I/O-Module der Reihe "Gigamodule". Anstelle der GE-Komponenten kann der Anwender auch 64 FDDI-SAS-Ports oder bis zu 128 Fast-Ethernet-Anschlüsse integrieren. In dieser Konfiguration erreichte das System in einem Test der Tolly Group eine Forwarding-Rate von 19 Millionen Paketen pro Sekunde - ein Spitzenwert bei LAN-Switches. Die Basis des Waveswitch bilden vier ASCIS, die Plaintree selbst entwickelte. Dies verschaffte dem Unternehmen nach eigenen Angaben einen Zeitvorsprung im Vergleich zu Mitbewerbern.
Mit dem "Megaswitch II" geht NBase in das Rennen um Marktanteile bei Gigabit-Ethernet. Für das System ist ein GE-Uplink-Modul (NH 2002GE) für Vollduplex-Verbindungen erhältlich. Neu ist der "Gigaframe"-Switch - ein GE-System, das für die hauseigene Layer-3-Switching-Technik namens "DirectIP" ausgelegt ist. Dieses IP-Switching-Verfahren unterstützt das DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) und ermöglicht so die automatische Konfiguration von "geswitchten" IP-Netzen. Der Gigaframe hat wahlweise bis zu 12 GE-Ports für jeweils 2 GBit/s oder 48 Fast-Ethernet-Anschlüsse (100Base-X). In seiner Funktion als DirectIP-Switch kann das System bis zu fünf Millionen IP-Pakete routen. Der Switch kostet in der 4-Port-Version für Multimode-Lichtwellenleiter rund 10.000 Dollar.
Mit einem 14-Port-Vollduplex-Repeater namens "FDR12 Model 1000" und einer 64-PCI-Adatperkarte ist Packet Engines ins Rennen gegangen. Beide Produkte bietet das Unternehmen, das 1994 gegründet wurde, als "Starterkit" für 19.000 Dollar an. Neben dem FDR enthält es sechs Adapter. Zwölf Ports des Repeaters sind für GE ausgelegt; einer mit erweitertem Pufferspeicher ist für den Anschluß an Gigabit-Ethernet-Switches reserviert.
Gigabit-Ethernet ist selbstverständlich nicht nur eine Domäne der "Newcomern" in der Netzwerkbranche. Digital Equipment beispielsweise kündigte GE-Module für die Backbone-Switches der Reihe "Gigaswitch" und "Multiswitch 900" an; außerdem wird das Unternehmen Adapterkarten anbieten. Der Gigaswitch hat einen Durchsatz von 20 GBit/s und ist in Versionen für IP, FDDI und ATM zu haben. Für dem Einsatz als "Edge Switch" (am Rande des Netzes) ergänzt Digital seine Produktlinie "Multiswitch" um den "VNswitch 900GV". Dieses Modul hat Uplinks zu GE-Backbone-Switches wie dem Gigaswitch. Als Ergänzung dienen die "Etherworks/1000"-Adapterkarten. Sie unterstützen unter anderem Unix, Windows NT sowie OpenVMS. Die Switches werden voraussichtlich Ende des Jahres auf den Markt kommen.
Eine ähnliche Strategie wie Digital verfolgt Cabletron: Das Modul "Smartswitch" macht die Enterprise-Switches "MAC Plus 6" und "MMAC Plus" für GE tauglich. Es ist mit zwei Ports bestückt und erzielt eine Forwarding-Rate von 750.000 Paketen pro Sekunde. An jedem Port stehen Funktionen wie Virtuelles Routing, RMON und Schutz vor Broadcast-Stürmen zu Verfügung. Mit Hilfe von Multimode-Glasfaserkabel lassen sich Distanzen bis 500 Meter überbrücken.
Das ehrgeizige Ziel, bis Ende des Jahres eine komplette GE-Produktlinie auf den Markt zu bringen, hat sich 3Com gesteckt. Es ist vorgesehen, Änderungen des Standards - wie bei den Mitbewerbern auch - über Software-Upgrades zu implementieren. Noch in diesem Quartal sollen der stapelbare Switch "Superstack II 9000SX" mit acht Ports (20.000 Dollar) und ein GE-Modul für die Reihe "Superstack II 3000" (3000 Dollar) herauskommen. Für die vorhandenen Systeme des Typs "Corebuilder 7000" und "Corebuilder 5000" sind ebenfalls Gigabit-Ethernet-Module in Arbeit. Sie werden etwa 180.000 beziehungsweise 5000 Dollar kosten. Für den Einsatz in Servern sind fehlertolerante Adapter der Reihe "Etherlink PCI" gedacht.
Komplette Produktlinie bis Ende 1997
"Switch und Adapter im Paket" ist auch die Devise von Sun Microsoft. Die Karte ist für den SBus ausgelegt und hat einen Glasfaser-Anschluß. Der "Sunswitch" bietet zwei GE-Ports und acht 10/100-Anschlüsse. Den Prototypen einer Gigabit-Ethernet-Adapterkarte hat auch Adaptec mit der "ANA-69100" vorgestellt. Die Single-Port-Karte hat einen Pufferspeicher von 64 KByte und unterstützt 64-Bit-Datenpfade. Der Adapter arbeitet im Halb- wie im Vollduplex-Betrieb; er wird mit Treibern für Windows NT, Netware, SCO Unix und OS/2 ausgeliefert, außerdem mit Adaptecs "Duralink"-Software für redundante, fehlertolerante Verbindungen. Musterstücke der Karte sind ab dem Spätsommer erhältlich.
Mit Intel und Cisco haben sich zwei feste Größen der Netzszene zusammengetan, um GE-Produkte zu entwickeln. Intel nutzt als Lizenznehmer Technik von Cisco, um Adapterkarten für Server zu entwickeln. Erste Produkte sollen noch in diesem Jahr herauskommen. Cisco selbst fährt zweigleisig: Als Upgrade-Technik auf dem Weg zu GE propagiert die Firma ihren "Etherchannel". Dieses Verfahren erlaubt es, mehrere 100-MBit/s-Kanäle in Schritten von jeweils 200 MBit/s zu kombinieren (Bandwidth Aggregation), um Switches, Router oder Server miteinander zu verbinden. Weiter Features sind Lasttrennung und Fehlertoleranz. Die Ports werden mit Hilfe des "Port Aggregation Protocol" (PAgP) eingerichtet und konfiguriert. Die LAN-Switches der Reihe "Catalyst 5000" und die "Cisco 7500"-Router verfügen seit der zweiten Jahreshälfte über "Fast Etherchannel"-Funktionen.
Zusätzlich hat Cisco mit Granite Systems ein Unternehmen gekauft, das sich auf die Entwicklung von GE-Produkten spezialisiert hat. Ebenso verfuhr Bay Networks. Die Firma übernahm Rapid City Communications, einen Hersteller von Routing-Switches mit Sitz in Mountain View (Kalifornien), der Mitte vergangenen Jahres gegründet wurde. Bay wird die Systeme der Reihe "First" in sein Programm übernehmen. Als erstes Gerät soll gegen Ende des Jahres der Routing-Switch "F1200" auf den Markt kommen. Sein Chassis bietet Platz für acht Module mit insgesamt zwölf GE-Ports. Statt dessen läßt sich das Gerät mit bis zu 96 10/100-Autosensing-Anschlüssen bestücken oder mit 48 100Base-FX-Ports. Als Managementsystem kommt "Optivity" von Bay Networks zum Einsatz.
Noch ein Hinweis: In der kommenden Ausgabe werden wir erste Netzwerktestsysteme für Gigabit-Ethernet vorstellen.