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磊科7226DNS 24+2G交换机评测

  磊科7226DNS交换机

  【IT168评测室】交换机类产品是在于上个世纪90年代开始大量的应用于局域网的,目前已经成为了局域网的主要聚敛设备。NETCORE(磊科)7226DNS 24+2G以太网交换机是一款专门针对服务器网络接入而设计的产品,可提供对网络应用扩展的平滑过渡,降低服务器接入瓶颈,满足用户灵活组网的需求。

  从型号上看,7226DNS应该同之前的7226NS一样同属于磊科智能交换机系列,不过前者相对于后者在功能上做了一定的简化。在包装盒上,明确标明了这款产品是用于企业级应用的,上面的Nway字样表示此交换机的端口可以自动识别10M、100M连接,全双工、半双工状态。

  我们收到的评测样品是零售版本包装,内部包括:

  • NETCORE 7226DNS 24+2G以太网交换机

  • 光盘(内含电子版用户手册)

  • 电源线

  • 耳片、固定螺丝

  • 保修卡

  电子版的用户手册为简体中文,它对于产品的特性、基本技术指标、设备的安装、状态指示灯的含义和一些常见的问题都进行了介绍。因为这种类型的交换机本身并不需要太多的设置,因此说明书也是言简意赅。

  不过需要指出的是,说明书对于产品的基本技术指标罗列的不够全面,对于包交换能力、实际交换带宽这些资料都没有明确的标称。

  NETCORE 7226DNS交换机遵循IEEE 802.3、IEEE 802.3u和IEEE 802.3ab标准,它提供了24个10/100Mbps TX自适应端口和2个10/100/1000Mbps铜缆自适应端口,其中的10/100Mbps端口支持全双工和半双工模式,而千兆端口只是支持全双工模式。这些端口都支持自动线序交叉。

  所有的端口的状态指示灯都集中在前面板的左边,通过比较下面的表格可以了解各个端口的工作状态,从而实现简单的侦测和管理功能:

指示灯 颜色 描述
PWR 绿色 常亮:加电正常
LINK/ACT 绿色 常亮:连接状态

闪亮:数据传输状态

L/A(Giga) 绿色
10/100M 绿色 常亮:100Mbps

不亮:10Mbps

1000M(Giga) 绿色 常亮:1000Mbps

两个千兆端口

  这款交换机采用了最主流的帧交换技术,配置了4K MAC地址表,2.5M数据帧缓存,支持1518字节的超长数据帧的传输,具有存储转发和帧过滤功能。它具有自动地址学习和老化的能力,支持IEEE 802.3x全双工流量控制,支持背压半双工流量控制。

  磊科7226DNS交换机内部结构

  我们拆开了磊科7226DNS交换机的机壳,主板上有6颗芯片,每颗芯片上都安装了散热片,因此我们无法给这些芯片进行拍照。通过资讯磊科公司,我们得知这款产品采用了BCM5312、BCM5461和BCM5248。其中的是BCM5312是一颗MAC芯片,它配置了4Mbit数据帧缓存,4K MAC地址表,总共可以提供8.8Gbps交换能力。它控制着2颗BCM5461千兆转发器芯片和3颗BCM5248百兆转发器芯片。

整流滤波电路

变压线圈

  磊科7226DNS交换机的变压、整流滤波电流都内置于机箱内,因此只要一根标准的美标电源线即可。

  测试平台和测试方法

  业内一般采用SMARTBIT系列测试交换机设备,大部分的网路设备厂商都具有这样的测试能力。SMARTBIT设备一般通过密集发送不同尺寸的帧来测试交换机,这样可以测试出来交换设备的最大交换能力。目前,我们IT168网络实验室还没有配备SMARTBIT设备,因此我们采用了搭建实际测试网路来评估交换机性能的方式。


华硕AP1600-E2(CS3)服务器


华硕AP2400-E2服务器

型号 AP2400R-E2 AP1600R-E2
处理器/FSB FSB800 Xeon x2 FSB533 Xeon x2
内存类型 DDR333 DDR333
最大内存容量 16GB 16GB
存储 8个热插拔硬盘 3个热插拔硬盘
ZCR 支持 支持
显卡 ATIRAGEXL ATIRAGEXL
千兆网卡 2 2
电源 700W x2 500W
外置驱动器 纤薄型软驱光驱 纤薄型软驱光驱

  在我们之前的测试中介绍过,华硕AP1600-E2是一款双至强1U服务器,而华硕AP2400-E2服务器是一款双至强2U服务器,测试结果显示这两款服务器都是具有主流性能的机架式服务器,而且都配置了高品质的千兆网卡——测试结果显示吞吐量可以达到900Mbps以上。

  如上图所示,我们在两台华硕服务器上安装了Endpoint Performance 5.0,然后在一台Celeron 1.7GHz主机上安装了NETIQ Chariot 5.0。

  我们采用了Response_Time测试脚本对于交换机进行了测试,根据数据包捕捉软件得到的数据,我们调整Response_Time测试脚本的数据包的大小,使得E1和E2之间在不同的脚本测试过程中发送不同尺寸的MAC帧(64B、128B、256B、512B、1024B、1280B、1514B)。在这个脚本测试过程中测试数据的传输是双向的,严格说来它反应的是E1客户端网卡的数据包处理能力、交换机交换能力和E2客户端网卡的数据包处理能力的综合。

  根据我们的测试显示,AP2400E2和AP1600E2服务器的网卡可以发送足够的数据包来侦测百兆端口的交换能力。但是由于处理IP包所带来的额外开销,AP2400E2和AP1600E2服务器的网卡无法提供给千兆端口足够的数据。因此测试千兆端口的时候,我们采用了High_Performance_Throughput测试脚本,这个脚本通过单方向发送超大数据包测试E1到E2之间的网路性能,由于数据包极大,因此E1-E2网路测试期间,处理IP包开销比Response_Time测试脚本小了很多,因此理论上可以测试出来千兆网路的性能,但是这样以来我们就无法控制MAC帧的尺寸了。

  对于一款具有24个百兆端口和2个千兆端口的交换机来说,理想的状态下它应该具有(24 x 200Mbps + 2 x 2000Mbps = )8800Mbps的交换能力。磊科7226DNS交换机所采用的BCM5312是一颗设计交换能力为8.8Gbps的MAC芯片,它为这款交换机达到上述指标提供了基本的保证。

  测试结果分析

  我们利用修改得到的一系列测试脚本,在E1和E2之间开启了500条线程,测试结果如下:

Response_Time脚本测试结果

  Throughput Average Convert Throughput Average Transaction Rate Average Response Time Average
64B   9.259 Mbps 59.782 Mbps 58381 0.016 s
128B  69.786 Mbps 121.304 Mbps 59230 0.016 s
256B 144.201 Mbps 183.432 Mbps 44783 0.011 s
512B 169.463 Mbps 191.120 Mbps 23330 0.021 s
1024B 184.970 Mbps 195.592 Mbps 11938 0.042 s
1280B 185.587 Mbps 196.526 Mbps  9596 0.052 s
1514B 189.439 Mbps 197.110 Mbps  8137 0.061 s

  SMARTBIT设备的测试结果反映的是设备在理想状态下的工作情况,对于被测的交换机来说,SMARTBIT设备可以提供足够数量的可处理的数据。

  我们的测试方法则会受到测试网路处理IP包能力的限制,我们的测试网路每秒钟最多可以产生12万个左右的数据包(这个数量只有百兆交换机可处理包的80%),当MAC帧为64B时,吞吐量受到网路处理能力的制约,此时每个MAC帧内的数据远远小于每个帧内部的其它信息,因此吞吐量远远没有达到百兆以太网的上限。当MAC帧在256B以上时,每帧内的有效数据的比例占据了大部分,我们的测试网络产生的数据包的数量已经足以考量出来交换机两个百兆端口的最大转发能力。Convert Throughput Average就是我们根据测试过程传输的MAC包的数量折算出了交换机两个百兆端口之间实际的数据传输量。最后提醒习惯了阅读SMARTBIT测试结果的读者需要注意到我们的测试结果同其具有不同的含义。

  对于两个千兆端口之间的交换能力,我们没有采用上面的方法进行测试,我们这个测试网络最多生成的MAC帧远远不能满足测试千兆设备吞吐量的要求。因此我们换用了High_Performance_Throughtput测试脚本,这个脚本的测试过程是传输10MB的数据,因此消除了我们测试系统传输小数据包时IP包的封装、拆卸的开销。

High_Performance_Throughtput脚本测试结果

Throughput Average 944.604 Mbps
Transaction Rate Average 11.860
Response Time Average 8.432 s

  上面的曲线图是我们在E1和E2之间开启100个线程测试得到的数据,因为这个测试脚本为单向传输数据,因此能够得到944Mbps的平均吞吐量已经是相当的高了。(另外需要提醒读者注意的是,由于设定的传输数据包的大小超过了1460字节,那么则不能把Transaction Rate等同于转发包的数量了,而是每秒钟完成该大小文件的次数)

Response_Time脚本测试结果

  Throughput Average Convert Throughput Average Transaction Rate Average Response Time Average
64B   22.385  145.430 142022 0.014
128B  161.139  283.244 138303 0.014
256B  427.138  544.423 132916 0.014
512B  948.933 1070.694 130700 0.015
1024B 1875.280 1990.737 121505 0.016
1280B 2331.567 2447.667 119515 0.016
1514B 2780.985 2895.058 119512 0.016

  我们使用了24台主机(Celeron 1.7、256MB、百兆网卡)连接到7226DNS 24+2G以太网交换机的百兆端口,两台服务器连接到以太网交换机的千兆端口,然后两两主机之间建立起来100条Paris,先后调用64B、128B、256B、512B、1024B、1280B和1514B脚本。

  我们单独测试了两台Celeron 1.7主机端口对端口的双向吞吐量可以达到130Mbps,两台双Xeon服务器千兆端口对端口双向吞吐量可以达到1300Mbps,因此我们所搭建的网络环境最高能提供的数据量约为[(130Mbps x 12)+ 1300Mbps ]= 2860 Mbps。上面的测试结果显示,磊科7226DNS交换机完全能够处理我们所构建的测试网络所给予的负载。

   在同样的环境下,我们在在两两主机之间开启两个方向不同的线程,然后调用High_Performance_Throughput.scr进行测试。前面已经介绍过,利用这个脚本可以大大降低我们的测试网络在IP包方面的开销,因此可以得到更高的吞吐量。我们在这种测试方案下得到了3153 Mbps的吞吐量。

  IT168评测室观点

  衡量交换机产品的首要指标当然是转发效能。虽然我们实验室暂时还没有配备SMARTBIT这类的检测设备,但是我们通过搭建实际应用网络的方法来初步验证了这款交换机在实际网络的中的效能。我们的测试结果可以显示在256B、512B、1024B、1280B和1518B帧长的情况下,转发效能可以达到百兆线速,64B和128B帧长则由于我们的测试方法的问题无法验证。由于我们的测试环境能够给予的负载压力有限,因此我们的测试结果仅仅表示这款交换机可以达到我们能给予负载上限,而并非其本身最高性能。

  这是一款二层交换机,因此并没有提供过多的管理功能,只能通过指示灯来判断交换机及其各个端口的工作状态。

  磊科7226DNS交换机配置了24个百兆端口和2个千兆端口,因此理论上应该可以提供8.8Gbps的交换能力。虽然磊科提供的资料上没有明确的标明,但是从其所采用的BCM5312芯片的规格上看,这款设备在硬件配置上满足了这个基本的要求。从我们的测试数据上看,这款交换机采用了存储转发技术,这种技术可以允许交换机在转发之前确保数据包的完整性和正确性,降低无效数据的转发,提高效率。这种技术可以让交换机顺利应用于通信质量不高的网络环境中。

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