Gigabit přichází
14.2.2002, Pavel Knotek, článek
V oblasti síťových technologií pro kanceláře a domácnost (SOHO) se schyluje k dalšímu technologickému skoku – k nástupu gigabitových technologií. Otázkou je, kdy a zda vůbec do pomyslného datového rychlíku naskočit? Komu se vlastně vyplatí do gigabitu investovat již dnes? Jaký vývoj lze v této oblasti očekávat? Na tyto a mnohé další otázky se pokusíme odpovědět v našem článku.
Kapitoly článku:
- Gigabit přichází
- Co chce gigabit od nás ?
Nezbytný historicko-terminologický úvod
Když se zahledíme do počítačové prehistorie vzdálené nějakých 15 až 20 let, narazíme na první nesmělé pokusy o propojení dvou a posléze i více počítačů. Neohrabaná řešení na bázi sériových a paralelních kabelů (vzpomínáte na kouzlo prvního LapLinku) nahradila první skutečně síťová řešení na bází Ethernetu, který je od těch dob synonymem pro ethernetové sítě typu LAN (podobnost s luxy Electrolux a džínami "Jeans", není v tomto směru čistě náhodná). Po stíněných koaxiálních kabelech a později i kroucených dvoulinkách nám data běhala závratnou rychlostí 10Mb/s. Díky výraznému poklesu cen před cca 5 roky probublal "pomalý" ethernet od velkých společností i do těch nejmenších kanceláří. Náklady na přisíťování jednoho počítadla byly kolem dvou tisícovek, včetně kabelů, nezbytný software byl nedílnou součástí Windows (již od verze 3.11) a všichni byli spokojeni. Ve stejné době se objevila i "rychlá" 100 Mb varianta. Při uvedení na trh byla 3x až 5x dražší než její pomalá sestřička, takže její nástup nebyl nijak raketový. První ji opět objevily větší firmy a v důsledku toho se výprodeje a bazary začaly hemžit (a dodnes hemží) směšně levnými kartami pro pomalý ethernet (á 200 Kč), které v mnoha malých firmách a kancelářích slouží dodnes.
Zlom nastal někdy koncem století, kdy velcí výrobci přestaly podporovat 10 Mb technologii, díky jim zato, protože od té doby se budují 100 Mb sítě i tam, kde původně (v roce 99) ani nebyly potřeba (a dnes jsou vytíženy na velmi slušné úrovni).
Píšeme rok 2002 a z ceníků na nás vystrkuje růžky gigabitový ethernet, zatím je dražší a nepříliš rozšířený, za pár měsíců může být, ale všechno jinak...
Obr. 1 - Typická topologie dnešních sítí
Co nám gigabit přináší?
V prvé řadě samozřejmě rychlost přenosu dat. Tady si dovolím malou odbočku, rychlosti síťových technologií (10, 100, 1000 Mb/s) udávají vždy maximální možný počet přenesených bitů za ideálních podmínek mezi dvěma (sic) síťovými kartami! Nepočítejte s tím, že vaše uživatelská data budou přenášena touto rychlostí. K vašim datům musíte připočítat nezbytnou režii sítě, která se nutně nabaluje na každý paket (balíček dat) přenášený po síti. Jde o nejrůznější adresy, řídící kódy, kontrolní součty a bůhví co ještě. Míra balastu se liší podle typu používaných síťových protokolů, přičemž dnes tolik populární internetovské protokoly založené na TCP/IP patří k těm ukecanějším. Pokud chcete odhadnout dobu potřebnou pro přenesení souboru o dané velikosti v bajtech, podělte maximální rychlost sítě nejméně 10 - 15 (bajt má osm bitů, zbytek jde na režii, konflikty a chyby, a to je optimistický odhad).
Máme tedy k dispozici cca 100 MB/s a vtíravou otázku, má vůbec tak velká kapacita v segmentu SOHO své opodstatnění? Odpověď zní rozhodně ano, a když ne dnes, tak zítra určitě.
Tab. 1 - Typické využití síťových technologií
Důvodem je plíživá změna povahy dat. Před 10 lety byl člověk rád, když se po síti dostal k textu faktury, před pěti lety začaly být nedílnou součástí dokumentů obrázky a dnes je zcela reálný požadavek na vnitrofiremní videofonii a videokonference (no přece nechcete, abych chodil pěšky za kolegou do kanceláře o patro výš), přitom je jasné, že vývoj půjde neustále dál. Díky stále padající ceně pamětí a zvyšující se kapacitě pevných disků přestala být velikost datových souborů problémem. Dříve stačil pro přenesení informace prostý text v ASCII znacích o velikosti několika kilobajtů, dnes není nijak neobvyklé, že pro vyjádření stejné informace poslouží několik megabajtů velký wordovský soubor s vloženými obrázky a animacemi, o jejichž velikost, formát a kompresi se prakticky nikdo nestará, taky proč, když je na disku tolik místa.
Mimochodem k vyčerpání přenosové kapacity gigabitové technologie stačí, aby si deset osobních asistentek začalo navzájem vyměňovat soubory o velikosti 10 MB (Síťaři, nekamenujte mě za to, vím, že je to složitější!).
Obr. 2 - Gigagabit přináší možnost segmentace
Mimo rychlosti nabízí gigabitová technologie ještě jeden na první pohled poněkud skrytý aspekt, a tím je možnost vytvořit páteřní komunikaci (segmentaci sítě) i uvnitř menší firmy. Je jasné, že pro malou a střední firmu bude finančně neúnosné přejít na gigabit u všech počítačů najednou. Nabízí se ovšem varianta rozdělit počítače do skupin (například v rámci pater nebo jednotlivých oddělení), ty budou mezi sebou komunikovat stávající 100 Mb rychlostí, ale navzájem mohou být propojeny gigabitem, který navíc může ústit do intranetového serveru, kde jsou uloženy informace sdílené všemi skupinami.
Této filozofii zatím také odpovídá situace na trhu, kdy počet gigabitových zásuvek na hubech a přepínačích je omezen na jednu maximálně dvě.
Obr 3. Nejjednodušší aplikace gigabitové technologie
Výrazné zvýšení datové propustnosti dosáhnete i pouhým vložením gigabitového přepínače mezi váš server a jednotlivé pracovní stanice. Tento nesmělý krůček k vyšší rychlosti je podporován i distributory, kteří nabízí v jednom balíku (např. pod označením Gigapack) přepínač, síťovou kartu a případně i kabel.
Když se zahledíme do počítačové prehistorie vzdálené nějakých 15 až 20 let, narazíme na první nesmělé pokusy o propojení dvou a posléze i více počítačů. Neohrabaná řešení na bázi sériových a paralelních kabelů (vzpomínáte na kouzlo prvního LapLinku) nahradila první skutečně síťová řešení na bází Ethernetu, který je od těch dob synonymem pro ethernetové sítě typu LAN (podobnost s luxy Electrolux a džínami "Jeans", není v tomto směru čistě náhodná). Po stíněných koaxiálních kabelech a později i kroucených dvoulinkách nám data běhala závratnou rychlostí 10Mb/s. Díky výraznému poklesu cen před cca 5 roky probublal "pomalý" ethernet od velkých společností i do těch nejmenších kanceláří. Náklady na přisíťování jednoho počítadla byly kolem dvou tisícovek, včetně kabelů, nezbytný software byl nedílnou součástí Windows (již od verze 3.11) a všichni byli spokojeni. Ve stejné době se objevila i "rychlá" 100 Mb varianta. Při uvedení na trh byla 3x až 5x dražší než její pomalá sestřička, takže její nástup nebyl nijak raketový. První ji opět objevily větší firmy a v důsledku toho se výprodeje a bazary začaly hemžit (a dodnes hemží) směšně levnými kartami pro pomalý ethernet (á 200 Kč), které v mnoha malých firmách a kancelářích slouží dodnes.
Zlom nastal někdy koncem století, kdy velcí výrobci přestaly podporovat 10 Mb technologii, díky jim zato, protože od té doby se budují 100 Mb sítě i tam, kde původně (v roce 99) ani nebyly potřeba (a dnes jsou vytíženy na velmi slušné úrovni).
Píšeme rok 2002 a z ceníků na nás vystrkuje růžky gigabitový ethernet, zatím je dražší a nepříliš rozšířený, za pár měsíců může být, ale všechno jinak...
Obr. 1 - Typická topologie dnešních sítí
Co nám gigabit přináší?
V prvé řadě samozřejmě rychlost přenosu dat. Tady si dovolím malou odbočku, rychlosti síťových technologií (10, 100, 1000 Mb/s) udávají vždy maximální možný počet přenesených bitů za ideálních podmínek mezi dvěma (sic) síťovými kartami! Nepočítejte s tím, že vaše uživatelská data budou přenášena touto rychlostí. K vašim datům musíte připočítat nezbytnou režii sítě, která se nutně nabaluje na každý paket (balíček dat) přenášený po síti. Jde o nejrůznější adresy, řídící kódy, kontrolní součty a bůhví co ještě. Míra balastu se liší podle typu používaných síťových protokolů, přičemž dnes tolik populární internetovské protokoly založené na TCP/IP patří k těm ukecanějším. Pokud chcete odhadnout dobu potřebnou pro přenesení souboru o dané velikosti v bajtech, podělte maximální rychlost sítě nejméně 10 - 15 (bajt má osm bitů, zbytek jde na režii, konflikty a chyby, a to je optimistický odhad).
Máme tedy k dispozici cca 100 MB/s a vtíravou otázku, má vůbec tak velká kapacita v segmentu SOHO své opodstatnění? Odpověď zní rozhodně ano, a když ne dnes, tak zítra určitě.
Tab. 1 - Typické využití síťových technologií
Důvodem je plíživá změna povahy dat. Před 10 lety byl člověk rád, když se po síti dostal k textu faktury, před pěti lety začaly být nedílnou součástí dokumentů obrázky a dnes je zcela reálný požadavek na vnitrofiremní videofonii a videokonference (no přece nechcete, abych chodil pěšky za kolegou do kanceláře o patro výš), přitom je jasné, že vývoj půjde neustále dál. Díky stále padající ceně pamětí a zvyšující se kapacitě pevných disků přestala být velikost datových souborů problémem. Dříve stačil pro přenesení informace prostý text v ASCII znacích o velikosti několika kilobajtů, dnes není nijak neobvyklé, že pro vyjádření stejné informace poslouží několik megabajtů velký wordovský soubor s vloženými obrázky a animacemi, o jejichž velikost, formát a kompresi se prakticky nikdo nestará, taky proč, když je na disku tolik místa.
Mimochodem k vyčerpání přenosové kapacity gigabitové technologie stačí, aby si deset osobních asistentek začalo navzájem vyměňovat soubory o velikosti 10 MB (Síťaři, nekamenujte mě za to, vím, že je to složitější!).
Obr. 2 - Gigagabit přináší možnost segmentace
Mimo rychlosti nabízí gigabitová technologie ještě jeden na první pohled poněkud skrytý aspekt, a tím je možnost vytvořit páteřní komunikaci (segmentaci sítě) i uvnitř menší firmy. Je jasné, že pro malou a střední firmu bude finančně neúnosné přejít na gigabit u všech počítačů najednou. Nabízí se ovšem varianta rozdělit počítače do skupin (například v rámci pater nebo jednotlivých oddělení), ty budou mezi sebou komunikovat stávající 100 Mb rychlostí, ale navzájem mohou být propojeny gigabitem, který navíc může ústit do intranetového serveru, kde jsou uloženy informace sdílené všemi skupinami.
Této filozofii zatím také odpovídá situace na trhu, kdy počet gigabitových zásuvek na hubech a přepínačích je omezen na jednu maximálně dvě.
Obr 3. Nejjednodušší aplikace gigabitové technologie
Výrazné zvýšení datové propustnosti dosáhnete i pouhým vložením gigabitového přepínače mezi váš server a jednotlivé pracovní stanice. Tento nesmělý krůček k vyšší rychlosti je podporován i distributory, kteří nabízí v jednom balíku (např. pod označením Gigapack) přepínač, síťovou kartu a případně i kabel.
