學校有多間電腦室,均由華為S5700-SI千兆交換機、安普六類千兆網(wǎng)線、CNCOB六類水晶頭和聯(lián)想千兆網(wǎng)卡構成千兆局域網(wǎng)。線纜和水晶頭的連接由網(wǎng)鉗手工制作,配線箱內(nèi)沒有配線架,電腦與交換機只通過一根網(wǎng)線直連,交換機各端口的速率均設置為自動協(xié)商。
圖1 任意選取母機時的網(wǎng)絡狀況
系統(tǒng)同傳時只傳系統(tǒng)盤數(shù)據(jù),其數(shù)據(jù)量約 為31240Mbyte,即31240*8=249920Mbit。 數(shù)據(jù)傳輸時的協(xié)議封裝按大約10%的開銷計算,則有效載荷在90%左右,實際數(shù)據(jù)傳輸量約為249920/0.9≈ 277689Mbit。在千兆局域網(wǎng)中,因數(shù)據(jù)傳輸速率為1000Mbit/s,故傳輸時間約為277689/1000=277.69秒≈4.63分鐘。也就是說,系統(tǒng)同傳的理論時間應該在5分鐘左右,可實際情況并不是這樣。對于設備型號和數(shù)量均相同的電腦室,有些需要十多分鐘,有些則需要幾十分鐘甚至一個小時以上。
選取系統(tǒng)同傳時最慢的電腦室為實驗對象,分別進行以下實驗,并總結出實驗的結果。
在接入交換機中,通過display interface g0/0/n命令查看各端口信息,speed行大部分顯示為1000M,但有少部分顯示為100M,說明有少部分鏈路速率沒有達到千兆級別。讓百兆鏈路的電腦先不參與系統(tǒng)同傳,只對千兆鏈路的電腦進行同傳測試,發(fā)現(xiàn)同傳速度提高了許多。該實驗說明,個別100M鏈路的電腦拖慢了整個同傳速度,必須把100M鏈路改造成1000M鏈路。
在實驗一篩選出的千兆鏈路的電腦中,先任選一臺作為同傳發(fā)送端稱之為母機,接收端全部登錄后按“測速”按鈕進行測速,發(fā)現(xiàn)“網(wǎng)絡狀況(KB/S)”列數(shù)據(jù)差別很大(如圖1)。
圖1中ID號為21的電腦的接收速率最大,為20375KB/S,ID號 為 10的電腦的接收速率最小,為1019KB/s。該實驗說明,同為千兆級別的鏈路,其實際速率大不一樣。
在圖1中,選取“網(wǎng)絡狀況(KB/s)”列數(shù)據(jù)最大的21號電腦重新做為母機,再次進行同傳測速。其網(wǎng)絡狀況如圖2所示。
從圖2看出,當選取ID號為21的電腦作為母機后,所有的“網(wǎng)絡狀況(KB/s)”都提高了。該實驗說明,合理選取母機后,能大大提升各接收端的接收速率。
圖2 重新選取母機后的網(wǎng)絡狀況
在“設置同傳參數(shù)”中,可以設置同傳過程中的“網(wǎng)絡延時”,取值范圍為0到500微秒,其進階為10微秒。這個數(shù)值可以在同傳過程中用PgUp和PgDn鍵進行修改,同時觀察整體的傳輸速度。觀察實驗過程發(fā)現(xiàn),同傳參數(shù)中的“網(wǎng)絡延時”對同傳速度是有影響的,對不同的“網(wǎng)絡狀況(KB/s)”應該設置不同的值才能保證同傳速度最快。
以上四個實驗說明,鏈路速率、母機選取和網(wǎng)絡延時是影響同傳速度的主要因素。
影響鏈路速率的因素可能是網(wǎng)卡、網(wǎng)線和交換機端口。把鏈路為1000M速率的電腦網(wǎng)線和鏈路為100M速率電腦的網(wǎng)線對換,發(fā)現(xiàn)1000M的網(wǎng)線插到任何電腦上都是 1000M,100M 的網(wǎng)線插入到任何電腦上都是100M,這說明其速率和網(wǎng)卡無關。在交換機一邊,把100M和1000M速率的網(wǎng)線換插到不同的端口或者另外的交換機上,其速率不變,說明鏈路速率和交換機及端口無關。該實驗說明鏈路速率只與網(wǎng)線本身有關。
線纜是同一箱的,水晶頭是同一盒的,影響速率的應該與網(wǎng)線制作時的鉗壓工藝有關。對于達不到千兆的網(wǎng)線,重壓或重做水晶頭后就均能達到1000M速率。該實驗說明,線纜和水晶頭的連接狀況直接影響網(wǎng)線的實際傳輸速率。但是,對于質量比較差的壓線鉗、線纜和水晶頭,重新制壓水晶頭也基本上是徒勞。
在圖1的數(shù)據(jù)中,為什么同為千兆級別的網(wǎng)線而實際傳輸速率并不一樣呢?以下選取三根長度相同且都能達到千兆的網(wǎng)線用線纜分析儀FLUKE DSX-8000進行測試,其測試結果見表1所示。
表1 FLUKE測試數(shù)據(jù)
從表1看出,在長度相同的情況下,不同網(wǎng)線的參數(shù)值是不一樣的,單就近端串擾NEXT(Near End Cross-Talk)的值都有差異。而近端串擾是決定鏈路傳輸性能的一個重要指標,它與施工工藝(鉗壓過程)、使用的原材料(線纜和水晶頭)和器材(壓線鉗質量)有關。如果在接頭處絞合在一起的兩根銅線分開過長、減小了線纜的扭矩或屏蔽層剝離過多,都會增加噪音信號量,從而降低傳輸速率。該測試說明,能通過FLUKE測試的網(wǎng)線只表示其傳輸速率達到了千兆級別,但并不表示其實際傳輸速率都能達到1千兆。
以上實驗說明,線纜和水晶頭之間的手工鉗壓工藝是影響網(wǎng)線實際傳輸速率的關鍵。
根據(jù)以上的實驗結果,在排除同傳慢速故障時應按以下步驟進行。
圖3 提速后的同傳速度和時間
如果電腦不是直連在交換機上,中間還串接有其他設備,比如防雷系統(tǒng)等,則應先拆除中間串接系統(tǒng),或者保證中間串接系統(tǒng)及其跳線確實能夠達到千兆級別而沒有影響整體鏈路速率。如果有配線架的,保證其打線和跳線均能達到千兆級別。最好是直連,這樣影響同傳的因素就會少一些。
交換機、網(wǎng)線和網(wǎng)卡均為千兆時才能協(xié)商為千兆鏈路,如果在交換機上通過命令查看其端口速率達不到千兆,則重新鉗壓或重做水晶頭,直到都為千兆為止。
在進行第三步之前,需要做一些前期工作,以便母機的快速定位。
(1)網(wǎng)線按固定順序編號,并在兩頭打上標簽。
(2)先通過同傳系統(tǒng)的“智能排序”功能設置各電腦的同傳ID號,使其ID號和網(wǎng)線編號一致。在同傳狀態(tài)下按“測速”按鈕進行測速,在“網(wǎng)絡狀況(KB/s)”列將顯示每臺接收端的接收速率。選取速率最快ID號對應的鏈路,以后系統(tǒng)同傳時都把母機放置在這條鏈路位置上。
在能達到如圖2所示的鏈路速率時,“網(wǎng)絡延時”可以設置為0微秒;“硬盤數(shù)據(jù)同傳方式”設置為“有效數(shù)據(jù)”;對于有“增量同傳”功能的,盡量選擇“增量同傳”會更節(jié)省時間。
按以上步驟操作后,同傳速度為106936KB/S=835.4Mbit/s,已用時間加剩余時間為4分59秒,提速后的效果如圖3所示。
假設需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)總量為qMB,網(wǎng)絡速率為ρMbit/s,則理論傳輸時間應該為:
t0=(8*q)/(0.9*60*ρ)(分鐘)
如果實際傳輸時間大于t0許多,首先就要從鏈路速率、母機選取和同傳參數(shù)來考慮。制作工藝不精良的網(wǎng)線,其實際速率達不到千兆級別,對于小數(shù)據(jù)量傳輸是沒有影響,但對于大數(shù)據(jù)量傳輸速度就很明顯。