Backbone-Traffic mit Qualität

Durchsatz auf Layer 2 und Layer 3

Bei den "One-to-One"-Durchsatztests auf Ebene 2 ließen sich die Kontrahenten nicht aus der Ruhe bringen. In allen Versuchskonfigurationen waren die 10/100-MBit/s-Autosensing-Funktion und die Halb-/Vollduplex-Funktion ausgeschaltet. Wir sendeten die Daten mit 100 MBit/s und fest im Vollduplex-Modus. Zusätzlich waren die Funktionen "Flow-Control" und "Spanning Tree" deaktiviert. Die Test-Ports waren paarweise miteinander verbunden, die Daten flossen unidirektional von Port 1.1.1 nach 1.1.2, von 1.2.1 nach 1.2.2 und so weiter. Die angelegte Last betrug jeweils 100 Prozent, so dass jedes Interface "Wire Speed" generierte. Nacheinander führten wir den Test mit verschiedenen Paketgrößen durch, die von 64 Byte über 128 Byte, 256 Byte, 512 Byte bis auf 1024 Byte und 1280 Byte und schließlich auf 1518 Byte vergrößert wurden. In allen Fällen erzielten die Routing-Switches den vollen Durchsatz von 100 Prozent. Beim Paketverlust-Test konnten wir keine Verluste feststellen, was aufgrund des hundertprozentigen Durchsatzes auch logisch ist. Lediglich bei der Latenzzeit konnte sicher der Big Iron 8000 etwas gegenüber dem Omnicor 5052 profilieren. Typischerweise steigen die Latenzzeiten unter hundertprozentiger Last verhältnismäßig stark an, was beim Big Iron 8000 allerdings kaum auffiel. Im Layer-2-Verkehr zeigte das Foundry-Gerät auch bei voller Last an den Ports je nach Paketgröße im Höchstfall lediglich eine um 9,3 Prozent höhere Latenzzeit, ein sehr guter Wert. Die Ergebnisse des Big Iron 8000 bei hundert Prozent erreichen andere Geräte nur bei 90-prozentiger Last. Beim Omnicor 5052 stiegen die Werte bei hundert Prozent Last zwar etwas stärker an, befanden sich aber immer noch im sehr guten Bereich. Obwohl der Foundry-Vertreter auch bei den Gigabit-Latenzzeiten auf Layer 2 die etwas besseren Werte erzielte, lagen die Messergebnisse im Gigabit-Verkehr näher beieinander und für beide Geräte auch bei den ungünstig großen 1518-Byte-Paketen niemals über 40 Mikrosekunden: Sehr gut.

Bei den Fast-Ethernet-Messungen setzt sich der Big Iron etwas ab, obwohl der Omnicor ebenfalls gute Werte erzielt.
Bei den Fast-Ethernet-Messungen setzt sich der Big Iron etwas ab, obwohl der Omnicor ebenfalls gute Werte erzielt.
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Unterschiede zeigten sich offensichtlicher bei der Bedienung. Zwar lassen sich beide Geräte von Layer-3-Switching auf Layer-2-Switching umstellen, der Vorgang gestaltet sich aber nicht gleich komfortabel. Während der Alcatel Omnicor 5052 durch Deaktivieren der Routing-Funktion auf Layer-2-Switching umgestellt wird, muss der Big Iron vom "Primary-Mode" in den "Secondary-Mode" neu gebootet werden.

Zum Testen der Layer-3-Performance definierten wir 20 IP-Subnetze, für jeden der getesteten Ports eines. Dieser Testaufbau fordert vom Switching-Router die höchste Routing-Performance, weil er keine Adressen innerhalb eines Subnetzes "haschen" kann. Er muss jeden Datenstrom routen und kann nicht durch Layer-2-Switching innerhalb eines Subnetzes Ressourcen sparen. Das Testgerät "IXIA 1600" simulierte jeweils Endsysteme in diesen Subnetzen. Dass beide Switches wieder eine hundertprozentige Leistung ablieferten, zeigt die außerordentlich hohe Standfähigkeit der Module. Bei gleichem Versuchsaufbau für die Gigabit-Ethernet-Boards definierten wir vier IP-Subnetze, je eines für jeden Port des IXIA Testgerätes. Auch hier generierte jedes Interface Wire Speed, also pro Port 1 GBit/s vollduplex. Wieder erreichten beide Kontrahenten den Höchstwert. Volle Punktzahl.

Beide Testkandidaten erreichten das maximale Ergebnis.
Beide Testkandidaten erreichten das maximale Ergebnis.
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Egal, ob im "Many-to-One"-Test, bei dem zehn Fast-Ethernet-Ports unidirektional mit steigender Bandbreite auf einen Gigabit-Port senden, oder im "One-to-Many"-Test, bei dem ein Gigabit-Port auf 10 Fast-Ethernet-Ports sendet, die Routing-Switches zeigten große Standfestigkeit und erzielten die maximale Leistung, kein Paket ging verloren.

Genau wie auf Ebene 2 unterschieden sich die Routing-Switches beim Switching auf Ebene 3 nur anhand der Latenzzeiten. Dabei war der Unterschied zwischen den Testkandidaten bei den Fast-Ethernet-Ports erneut größer als bei den Gigabit-Ports. Obwohl der Big Iron 8000 bei den Fast-Ethernet-Messungen wieder durchschnittlich etwas bessere Werte aufwies, hatte er aber auch etwas größere Streuungen zu verzeichnen, die sich anhand der zehnfachen Durchläufe jedes Tests zeigten. Der Omnicor 5052 zeigte wie schon auf Ebene 2 stärker ansteigende Latenzzeiten bei hundertprozentiger Last. Weil aber auch hier die Werte bei allen Paketgrößen im sehr guten Bereich liegen, wäre es nicht angebracht, diesen Aspekt überzubewerten. Bei den Messungen an den Gigabit-Ethernet-Ports schrumpften die Unterschiede zwischen 90 und 100 Prozent Last auf zwei bis maximal acht Mikrosekunden zusammen, der Omnicor 5052 zeigte auch keine Ausrutscher mehr bei hundert Prozent Last: Der maximale Unterschied lag bei 0,2 Mikrosekunden und darf vernachlässigt werden.

Standardgemäß muss jeder Switch für Fast-Ethernet-Schnittstellen bei der Weiterleitung von Frames einen "Inter Frame Gap" von 960 Nanosekunden einhalten und bei Gigabit-Ethernet-Schnittstellen einen Abstand von 96 Nanosekunden. Der "Gap Checker-Test" überprüft, ob sich die Geräte standardgemäß verhalten oder nicht. Nicht standardgemäßes Verhalten führt in den meisten Fällen zu Problemen im Netz: Wenn ein Switch den geforderten Mindestabstand zwischen den Frames beim Weiterleiten unterschreitet, kann das beim nächsten Hop im Netz zum Verwerfen des Paketes führen.

Das ist bei den getesteten Geräten nicht zu befürchten, weil beide standardkonform arbeiten. Auch der "Head of Line Blocking Test" auf Layer 3 lief für beide Geräte erfolgreich. Der Test untersucht, ob eine Überlastsituation an einem Port einen störenden Einfluss auf andere Ports ausübt. Wir testeten mit verschiedenen Paketgrößen, wobei keiner der Switches ein Head-of-Line-Blocking-Verhalten zeigte.