#68 Article 11992 Posted at 1999/02/11 21:40:33 by ☆まちばり☆ (MAP641) [LAN]
Subject: Re:*15 まともなＬＡＮ /11989 ..... /11969 /11968
いろいろ情報ありがとうございます。勉強になりますです。
私が気にしていたのは、10<->100Mbps変換回路が安物デュアルハブだとしょぼくて、
ここがボトルネックになっているのでは？ ということでした。
速度変換のためにはデュアルでもスイッチハブでもやはりASICを経由してるんで
（もちろんモノは違うんですが）、スイッチングの方が速くて良いということには
ならないんでは？ ということだったのですが、よくよく考えたら今回の測定の
ケースってASICを全然経由していないですよね。失礼しました。
私の知る限りできちんと回路図を整理すると、以下のような感じです。
（間違ってたら教えてください。私も実はよく分かってないので．．．．）
・Switching HUB (共有バス型のもの)
===========================内部バス(数Gbps)========================
| | | |
buffer-ASIC buffer-ASIC buffer-ASIC buffer-ASIC
| | | |
□ □ □ □
ASICがいわゆるスイッチング回路で、内部バスとの速度変換とMACアドレスに
よるフィルタリングを行います。
各ASICは内部バスに流されたパケットのうち、自分のポートの先につながって
いるMACアドレスのパケットを拾い、適宜バッファリングしながらポートに
流します。内部バスは全ポートで共有するので、（オーバヘッドを無視すると）
例えば100Mbpsで24ポートの場合、バックプレーン速度は最低でも
100Mbps x 24 = 2.4Gbps が必要です。
また上図では各ASICが1つのポートを担っていますが、通常は8個程度のポートを
一つのASICで担います。パケットバッファが大きいほどパケットロストの発生
確率が減るので、パフォーマンスは良くなります。
SW-HUBの場合は常にバックプレーンを経由するためリピータHUBにはなりません。
cf)
ブリッジとSW-HUBの違いはあまり明確ではないですが、2ポートであるか否かでは
なく、データリンク層での処理が完全にハードウェア的に行われるか否かで分ける
ことが多いようです。（レイヤー3スイッチとルータとの名前の使い分けと同じ）
・Dualspeed HUB
ほとんどRYUKUNさんの図でよいと思うのですが、もうちょっと詳しく書くと。
（なんかめちゃめちゃ分かりづらい図ですが）
+----------------------(10Mbps)ASIC(SW)(100Mbps)---------------------+
| |
| +----------------------100Mbpsバス---------------------+ |
| | | |
| | +----------------10Mbpsバス--------------+ | |
| | | | | |
10M MII | | | | 100M MII
| | | | | |
+-------------+ | +------+
| | | |
100M R 10M R 10M R 100M R
| | | |
| +--------+ +--------+ |
| | | |
+--+--+--+ +--+--+--+ +--+--+--+ +--+--+--+
| | | | | | | | | | | | | | | |
===========切り替え========== ===========切り替え==========
| | | | | | | | | | | | | | | |
□ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □
Ａ Ｂ Ｃ Ｄ
各ポートは自動で100Mbpsのルータチップまたは10Mbpsのルータチップのいずれかに
ぶら下げられます。見ての通り、100Mbpsのポート間であればASICは経由する必要が
ないですし、10Mbpsのポート間でもASICを経由する必要はありません。つまり、
100Mbpsポート間であれば、ただのリピータハブにすぎない、ということです。
ASICは各MACアドレスが10Mbpsバスと100Mbpsバスのどちらにつながっているかを
識別しており、ブリッジする必要がないパケットはもう一方のバスに転送しません。
つまり、ポート単位ではなく、バス単位でのスイッチングは行っています。
と、それはさておき。
SW-HUBを安物にするためにどこをケチるかということになると、
・バックプレーンの速度を落とす。
（ハブに負荷がかかったときに追い付けなくなる）
・ASICを安物にする。
（内部バスへのパケットフォワードの速度が遅い、フロー制御が甘い、など）
・バッファメモリをケチる。
（パケットロストが発生してえらい目に合う）
の３つが選択肢として考えられます。格安のスイッチングハブはポート数が
少ないところからしても、この３つすべてについてケチっていると見て間違い
ないのでは？という気がします。
ではDualspeed HUBは何をケチっているのかというと、回路構成的にASICに安物を
使えるということと、バッファメモリをケチれる、ということなのではないかと。
Dualspeedでバッファを持っているものを見たことがないです。
ということは、Dualspeed HUBを用いて100Mbps→10Mbpsへの転送を行う場合は
パケットロストが多発するんでしょうね．．．．うーん。
> 今や、ふつーのHUBでは付加価値が付かないので、
> ベンダーが副次的な速度変換機能に目を付けて、
> 「10-100混在環境が出来るよ」と高いSW-HUBを売り込んでいるのだと思います。
うーん、私が知りうる限りでSW HUBのメリットを書き出すと、
・コリジョンドメインの分割
・ビックパイプを作ることによる負荷集中サーバのボトルネック緩和
（といってもクライアントが10BASE-Tの場合ですけど）
・100BASE-TX環境でのカスケード段数緩和（理論的には無制限、実際には4段程度）
といったところでしょうか。
私が怖いと思うのは、SW-HUBの場合、目に見えないところでのパフォーマンス
劣化原因が非常にたくさんあることです。特に安物の場合はカタログにほとんど
スペック記載がないですし、本当にどれだけの速度が出るのか心配なわけで。
> カタログでは１６ポートが４スタックで６０ポートに出来る様なことも書いて
> ありました。（スイッチを搭載しているのは４つの内１つでＯＫとも）
これですが、100BASE-TXの場合カスケード段数の制約が非常にシビアなため
（最大2段、かつリピータHUB間は最大5m）、イヤでもスタックしないわけには
いかないケースも多いと思います。
またDual HUBを入れずに済むかどうかとなると、本当はSW-HUBで揃えたくても
とても揃えられない現実もあります。お金の問題として。SW-HUBは高いです。
で、それよりもなによりも、実は
> 100BaseのSwitchingHUBのパフォーマンスを適切に計測するには、
> やっぱり相互のマシン性能、特にディスク性能の比率が
> 高いんじゃないかなと思うんですけど、気のせいでしょか?
が最大の問題らしくて、そもそも100BASE-TX環境下で最大スループットをたたき
出そうとすると結構なマシンスペックが必要みたいです。
（でも実際にはどれぐらいのマシンが必要なのでしょう？ 結構気になる....）
となると、上流に10/100 SW-HUB、下流に10/100 Dual-HUBという構成が最も
現実的なのではないかと思います。数カ月前に会社内で構築したフロア内LANは
上流に10/100 SW-HUBの24ポート、下流に10/100 Dual-HUB 8ポートを使いました。
下流には一切スタック/カスケードを利用していません。
10BASE SWよりは100BASE Dualの方がよい、という雑誌記事を結構見ていたのと、
現実的なお金の問題でこんな構成になりました。
体感速度的にも明らかに速くなっているのですが、スループットとかは怖くて
測っていません。今度測ってみようかな....
ＭＡＰ６４１ まちばりあかね☆
ps.
結構聞きかじりの知識ばっかりなので、間違ってたらいろいろ教えてください。