Требования к локальной сети (проектирование сети на оптимальную загрузку)
Если у вас уже имеется локальная сеть, сейчас самое время проверить ее на соответствие требованиям сети Х-терминалов. В отличие от локальной сети традиционных персональных компьютеров, где локальная сеть используется только в случае необходимости (печать на принтере, доступ к общим сетевым ресурсам, работа в сети Интернет и т.п.), в сети Х-терминалов сеть эксплуатируется постоянно. Индикатор сетевой активности на сетевых картах Х-терминалов никогда не выключается. Это связано с тем, что между сервером и клиентом (Х-терминалом) постоянно поддерживается активное соединение, и любые проблемы передачи пакетов в сети очень негативно отражаются на работе Х-терминальной среды. К тому же нагрузка на локальную компьютерную сеть значительно выше, чем в случае использование в сети традиционного персонального компьютера.
Сразу хочу предостеречь пользователей, которые используют в локальной сети коаксиальный кабель. При построении сети по принципу цепочки, ее суммарная пропускная способность ограничена 10 Мбит/с в режиме Half/Duplex. Для сети Х-терминалов, такая сеть не подходит и сейчас самое время задуматься о переводе локальной сети на витую пару. Конечно, Х-терминальная структура будет работать и через коаксиальный кабель, но вас вряд ли удовлетворит ее скорость и надежность (разрыв любого ее участка делит локальную сеть на два изолированных сегмента).
Рис. 4.8. Структура локальной сети с выделенным сервером и 10 рабочими станциями
Для локальной сети из витой пары, тоже не все так однозначно. Рассмотрим пример построения локальной сети на 10 рабочих станций и один выделенный сервер (см. рис. 4.8). Как видно из рисунка, между сервером и сетевым концентратором лежит всего один сетевой кабель. Если этот кабель подключен к серверной сетевой карте со скоростью в 100 Мбит/с, то именно эта величина определяет максимальную пропускную способность локальной сети. С большей чем в 100 Мбит/с скоростью сервер не может отправлять и принимать данные из сети. Сетевые адаптеры рабочих станций не влияют на общую пропускную способность такой сети, так как скорость их работы определяет лишь комфортность работы на данном клиенте. Из схемы видно, что достаточно увеличить скорость работы сетевого адаптера сервера, для увеличения суммарной пропускной способности всей локальной компьютерной сети.
Рис. 4.9. Локальная сеть в адресном пространстве 192.168.0.0/255.255.255.0 с выделенным сервером и 10 рабочими станциями
Давайте посмотрим на тот же пример построения локальной сети, но с точки зрения IP-адресов составляющих ее компьютеров (см. рис. 4.9). Представим также, что в этой локальной сети Х-терминалами стали рабочие станции с IP-адресами 192.168.0.4 – 192.168.0.8. Теперь мы имеем как бы 2 подсети с совершенно разными требованиями: традиционные персональные компьютеры и Х-терминалы. Чтобы изолировать их взаимное влияние друг на друга, следует физически разделить локальную сеть на сегменты. Помогает в этом то, что для Х-терминалов фактически неважен IP-адрес сетевого адаптера, так как для работающих на нем приложений используется IP-адрес сервера, следовательно для сегмента Х-терминалов целесообразно ввести свою сетевую адресацию (см. рис. 4.10). Значение IP-адреса Х-терминала имеет значение только во время его загрузки, а следовательно вам не нужно будет менять параметры маршрутизации вашей локальной сети для работы Х-терминалов с измененной адресацией.
Рис. 4.10. Локальная сеть, разбитая на 2 сегмента 192.168.0.0/255.255.255.0 и 192.168.1.0/255.255.255.0
Как видно из схемы 4.10 сервер теперь имеет два сетевых интерфейса, с адресами 192.168.0.254 и 192.168.1.254. Сетевая карта с адресом 192.168.1.254 используется в сервере для работы с Х-терминальными клиентами, а сетевой адаптер с адресом 192.168.0.254 – для связи сервера с остальными компьютерами локальной сети. Фактически мы увеличили скорость канала между сервером и локальной сетью в двое, только теперь нагрузка распределена поровну между двумя сетями 192.168.0.х и 192.168.1.х (каждая из сетей получила свои 100 Мбит/с). Такой экстенсивный подход (добавление сетевых интерфейсов сервера) позволяет значительно снизить сетевой трафик в Х-терминальных решениях. По сути каждый Х-терминал забирает свою часть сетевого трафика, который проходит через серверный сетевой интерфейс. То есть, для сети из 5-ти Х-терминалов при скорости 100 Мбит/с на каждый из них придется всего по 100/5 = 20 Мбит/с. В принципе не так и мало, но что если в сети используется 20 Х-терминалов (100/20 = 5 Мбит/с), а если 40 (100/40 = 2,5 Мбит/с уже совсем немного)? Конечно, такого равномерного распределения никогда не будет (исключение составляют системы с принудительным разделением трафика через маршрутизатор), каждый Х-терминал будет стараться по максимуму использовать сетевой трафик, и только в минуты максимальной загрузки на долю каждого Х-терминала будет приходится пропорциональная часть суммарного сетевого трафика. Но, тем не менее, следует проектировать построение локальной сети Х-терминалов с учетом пиков сетевой загрузки, и постараться их свести к минимуму. Для этих целей рекомендуется использование дополнительных сетевых интерфейсов при увеличении количества Х-терминалов. Например, вы планируете создать локальную сеть на 16 Х-терминалов. Предпочтительнее будет использовать 2 сетевые карты в сервере и два отдельных сетевых коммутатора для 2-х сегментов по 8 Х-терминалов в каждом, чем 1 сетевой адаптер и один сетевой коммутатор (см. рис. 4.11).
Рис. 4.11. Локальная сеть с 3-мя обычными персональными компьютерами и 16-ю Х-терминалами
Определить нормативную сетевую нагрузку на Х-терминал можно только экспериментальным путем, так как она очень сильно зависит от задач, которые выполняются на Х-терминале (например, для офисных приложений меньше, для интенсивно использующих графику – больше). Более подробно об этом вы сможете узнать из главы "Администрирование сети Х-терминалов". Рекомендуется строить локальную сеть так, чтобы доля сетевого трафика каждого Х-терминала не была меньше чем 10 Мбит/с (хотя в каждом конкретном случае это число может быть больше или меньше). Исходя из такого эмпирического значения легко рассчитать пропускную способность сервера Х-терминалов для любого количества "тонких" клиентов. Например, для локальной сети с 16-ю Х-терминалами, сервер должен иметь сетевой канал на уровне 16*10 = 160 Мбит/с. Как результат имеем, что для сети с 16-ю Х-терминалами необходимы: 2 серверных сетевых интерфейса по 100 Мбит/с или одна сетевая карта на 1000 Мбит/с.
В случае использование гигабитных 1000BASE-T сетевых адаптеров необходимо помнить и о использовании специальных коммутаторов, рассчитанных на работу с такой скоростью, так как подключив его к обычному 10/100 Мбит/с он будет работать на скорости всего в 100 Мбит/с.
Интересно проанализировать направление движения сетевого трафика между Х-терминалами и сервером. Как показывает статистика сетевой активности, в Х-терминальных решениях преобладает трафик от сервера к Х-терминалу в соотношении примерно 1 к 14, то есть на один пакет от Х-терминала к серверу, приходиться 14 пакетов от сервера к Х-терминалу (хотя это соответствие очень зависит от задач, что выполняются на Х-терминале). Поэтому когда будете изучать загруженность вашей Х-терминальной сети особое внимание следует обратить на размер исходящего трафика от сервера, и входящего для каждого клиента Х-терминала.