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Die (R)Evolution der Rechenzentren; Teil 28

DCB-Funktionen auf RZ-Core- und Campus-Switches – Analyse-Fazit

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Das Problem der Latenz

Die These: „Für das Problem der Latenz in RZ-Netzen ist der Wechsel der Datenrate von 10 GbE auf 100 GbE von untergeordneter Bedeutung. Bezogen auf eine produktbedingte Latenz von Switchmodellen ist die Wirkung der Erhöhung der Datenrate gering. Ausschlaggebend für die Gesamt-Latenz ist vielmehr die produktbedingte Switch-Latenz.“

Auf dem ComConsult-Forum wurde diese These von Dr. Suppan anhand von Tabellen dargelegt, die die Einflüsse von Switchlatenz und Datenrate auf die Latenz eines Netzes darstellen. Da die Tabellen unterschiedliche Werte für minimale und maximale Paketlängen angeben, ist anzunehmen, dass sie auf einem statischen Berechnungsmodell basieren; siehe Abbildung 1 und 2.

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Während der Schritt von 1 GbE auf 10 GbE sehr viel für die Latenz bringt, wirkt sich der Schritt von 10 GbE auf 100 GbE hier eher marginal aus. Allgemein kann man also nicht sagen, dass mehr Bandbreite automatisch entsprechend weniger Latenz bringt.

Durch die Kleinrock’sche Unabhängigkeitsannahme können die Ergebnisse der Analysen im Hauptteil dieses Artikels durch einfache Summierung auf zusammengesetzte Netze übertragen werden. Dabei zeigt sich eine starke Übereinstimmung mit den Werten in der Tabelle. Außerdem konnte, anders als auf den Tafeln, zusätzlich nachgewiesen werden, dass die Switches mit einer Latenz von nur 5 µs bereits nahe der theoretischen Grenze arbeiten. Dadurch ergibt sich folgende Konsequenz:

Die dritte These ist korrekt und unabhängig vom Berechnungsmodell! Grade diese Unabhängigkeit verstärkt die These erheblich in ihrem Gewicht.

Konsequenzen für die Auswahl von Core-Switches

Ein Core-Switch der nächsten Generation, der nach seiner Anschaffung fünf bis sieben Jahre in Betrieb bleiben soll, muss folgende Eigenschaften haben:

  • 100G-ready (das war immer unstrittig)
  • Unterstützung von DCB
  • Geringe Latenz nahe der theoretischen Grenze
  • Unterstützung von TRILL (unstrittig)

Erfüllt er nur eine der geforderten Eigenschaften nicht, kann nicht sichergestellt werden, dass der Switch zukunftsfest ist. Natürlich kann man darüber hinaus noch weitere Anforderungen stellen, aber diese sind entweder ohnehin Standard (z.B. VLAN-Unterstützung) oder individuelle Geschmackssache (z.B. Unterstützung von Virtual Chassis)

Bis auf die Unterstützung von 100 G ist das Ergebnis auch auf Campus-Switches übertragbar.

Abschließend sei noch erwähnt, dass ich diese Analyse hauptsächlich deshalb durchgeführt habe, um die Notwendigkeit von DCB zu widerlegen. Die sorgfältig durchgeführte Analyse hat mich aber dann vom genauen Gegenteil überzeugt. Warteschlangen lügen nicht!