| Artículos | 01 JUN 2003

XRN: Gran disponibilidad con excelentes rendimientos

Expandable Resilient Networking
Entre las recientes iniciativas emprendidas por 3Com para fortalecer su presencia en las redes troncales corporativas, se encuentra su nueva arquitectura Expandable Resilient Networking (XRN). Se trata de una tecnología de interconexión que, según los resultados de los tests realizados por la Network World Global Test Alliance, combina una gran disponibilidad con un excelente rendimiento.

XRN aporta a los modelos de gama alta de 3Com las características de redundancia necesarias para competir con otros fabricantes de redes troncales de empresa, como Cisco, Extreme Networks o Foundry Networks. La primera entrega de la iniciativa, XRN Interconnect Kit, permite agregar dos conmutadores para crear una sola unidad virtual, combinando disponibilidad y rendimiento a bajo coste. Es más, 3Com destaca la naturaleza escalable del enfoque XRN, que da a los usuarios la posibilidad de ir adquiriendo capacidad adicional en función de las necesidades.
Básicamente, la nueva arquitectura interconectaconmutadores de troncal de modo que proporcionen redundancia total tanto a Nivel 2 como a Nivel 3. Y en las pruebas realizadas por la Network World Global Test Alliance, en las que se evaluaron un SuperStack 4050 y un SuperStack 4060 conectados por XRN Interconnect Kit, esto es justo lo que quedó demostrado: la redundancia funcionó perfectamente, produciéndose los consecuentes failover en todos los casos.
Para crear la redundancia, los usuarios deben conectar primero los conmutadores centrales para crear una pila XRN, y después conectar a ésta los ordenadores o conmutadores de grupo de trabajo mediante un doble enlace. En un entorno de Nivel 3, la pila XRN aparece como un solo dispositivo con un única dirección de control de acceso al medio (MAC) e IP, incluso aunque cada elemento de dicha pila contenga su propia tabla de routing.
En las pruebas, este diseñó funcionó como era de esperar: a Nivel 2, la pila XRN ofreció una capacidad de proceso a la velocidad de línea, mientras que a Nivel 3 esta tasa descendió a una media de alrededor del 95%. Cuando un elemento de la pila falla, entra en acción la tabla de routing de otro elemento de los que la forman. La sincronización entre las tablas se efectúa mediante las actualizaciones periódicas de las que se encarga la técnica propietaria Distributed Resilient Routing (DRR).

Compartición de cargas activo-activo
Uno de los principales factores diferenciadores del enfoque XRN es el uso de compartición de cargas activo-activo, ya que la redundancia de Nivel 2 que ofrecen los conmutadores de los competidores de 3Com se basa en bridging Spanning-Tree, que representa un enfoque activo-pasivo. Con Spanning Tree, el conmutador que entra en acción cuando se produce un fallo permanece inactivo hasta entonces, mientras que con XRN todos los conmutadores de la pila comparten la carga hasta que se produce el fallo, lo que supone un mayor ancho de banda total.
De forma análoga, los conmutadores de la competencia de 3Compueden añadir redundancia de Nivel 3 a través de protocolos comoVirtual Router Redundancy Protocol (VRRP) o las variaciones propietarias de Cisco, Extreme y Foundry. Pero, igualmente, con estos protocolos sólo un router se encuentra activo a un tiempo, mientras que en el caso de la pila XRN todos los componentes están operativos y enviando tráfico hasta que se produzca un fallo. En teoría, se puede conseguir redundancia a Nivel 3 y disponibilidad activo-activo con cualquier conmutador de Nivel 3 usando una combinación de VRRP y Open Shortest Path First (OSPF ). Sin embargo, 3Com asegura –y así quedó de manifiesto en las pruebas– que este enfoque exige más configuración y gestión sin por ello ganar en rendimiento.
3Com destaca la facilidad de configuración y la capacidad de expansión como otras características clave de XRN. Lo cierto es que, en la práctica, como la pila XRN aparece ante los otros dispositivos como unúnico router, sólo se ha de administrar una tabla de routing. Además, para incrementar el ancho de banda disponible, puede soportar agregación de enlaces 802.3ad. Así, por ejemplo, dos conmutadores podrían interconectarse medianteenlaces Gigabit Ethernet que operarían como un único circuito virtual de 2 Gbps de capacidad en cualquier sentido.
Con todo, el carácter propietario de XRN supone una cierta desventaja, pues sólo es posible construir la pila con conmutadores de 3Com, lo que impide a los usuarios salir del mundo del fabricante. Es una manifestación más de la debilidad de las normas cuando descienden al mundo real: aunque VRRP es un estándar, la mayoría de los fabricantes tienden a implementarlo de modo que sólo puede emparejar sus propios equipos, reduciendo así la capacidad de elección del usuario.

Failover y resistencia
En los tests de failover y resistencia, se configuró un analizador/generador SmartBits de Spirent, que creaba tráfico en uno de los conmutadores de grupo de trabajo, destinado en su totalidad al otro conmutador de iguales características a través de la pilaXRN. Tras unos diez segundos, se desconectó físicamente uno de los dos cables que conectaban el primer SuperStack 4400 a la pila XRN, un tipo de situación en que inevitablemente se producela pérdida de algunas tramas, ya que la pila ha de redirigir todo el tráfico a la interfaz que permanece activa. Así, se obtuvo el tiempo de failover del número de tramas caídas.
Se realizó este test en cinco ocasiones, consiguiéndose en todas ellas tiempos de failover a Nivel 3 inferiores al segundo: de promedio, llevó 822 milisegundos redirigir todo el tráfico en el enlace activo a la pila central XRN. Se obtuvieron incluso mejores resultados cuando se desconectó la energía eléctrica de un conmutador de la pila; en concreto, sólo llevó 438 milisegundos pasar todo el tráfico al conmutador que seguía funcionando.
Estos resultados son comparables a los tiempos de failover que se consiguen con los conmutadores de troncal que emplean OSPF, pero con algunas diferencias a favor de la técnica utilizada por 3Com. En primer lugar, gracias a su protocolo propietario DRR, los conmutadores del fabricante ofrecen una redundancia total de los routers, no sólo de los enlaces; en segundo lugar, el enfoque de 3Com sólo exige la configuración y gestión de un router por pila XRN, y no de al menos dos, como en el caso de OSPF. La ventaja de la primera diferencia es que se obtiene la redundancia del dispositivo en su totalidad, no de sólo un enlace único; la ventaja de la segunda es la obtención de una gestión y configuración simplificada.
Se empleó elSmartBits de Spirent para generar el tráfico equivalente al de 20 puertos Fast Ethernet en cada uno de los dispositivos Superstack 4400, destinado a los 20 puertos Fast Ethernet del otro SuperStack 4400 siguiendo un modelo de malla parcial. A Nivel 2, los conmutadores de 3Com funcionaron perfectamente, ofreciendo una capacidad de proceso a velocidad de línea con los tres tipos de tramas utilizados (64, 256 y1.518 bytes). La latencia se movió en niveles bajos: los cuatro conmutadores añadieron un retardo medio de sólo 31 microsegundos con las tramas de 64 bytes, de 120 para las de 256 bytes, y de 478 para las de 1.518. Ninguna de estas cifras se aproxima al punto en que comienza a degradarse el rendimiento de las aplicaciones.

A Nivel 3
Sin embargo, a Nivel 3 los conmutadores XRN no consiguieron alcanzar la velocidad de línea en su totalidad, quedá

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