Angesichts der Konkurrenz unter den Anbietern von Netzwerk-Bridges werden Ethernet-Brücken immer schneller, intelligenter und widerstandsfähiger. Das neueste auf dem Markt sind hochleistungsfähige Ethernet-Brücken mit Mehrfachanschluß (Multiport) die mit mindestens einem haben Dutzend 802.3-Anschlüssen aufwerten können.
Diese Brücken können mehr als lokale LAN-Mehrfachverbindungen. Die Multiport-Ethernet-Brücke der Neuzeit unterstützt eine Fülle von Glasfaserverbindungen in Backbones sowie Local und Wide Area Networks (LAN/WAN), einschließlich Fiber Distributed Data Interface (FDDI).
Die Multiport-Technologie bezieht ihre Leistungsfähigkeit von RISC-Chips, 80386er-Prozessoren, optimierten 32-Bit-Bussen sowie Architekturen, die oftmals eher schnellen Paketschaltungen ähneln als konventionellen Brücken. Racal Milgos neue Brücke "Lannet Express" mit sechs Ethernet-Anschlüssen kann laut Hersteller zum Beispiel 75000 Pakete pro Sekunde (pps) bearbeiten und 30 000 pps weiterleiten. Wie verlautet hat "Multilan Switch" (MLS) der Firma Alantec einen internen Datendurchsatz von 160 Mbit/s im Burst-Modus und von 50 Mbit/s im Sustained-Modus. Mit 100 Mbit/s Datendurchsatz wartet auch die Bridge von Spider Systems auf.
Neu im Markt der Bridge-Anbieter ist die bisher auf Memory- und Massenspeichersysteme spezialisierte Clearpoint Research Corp. Das in Deutschland in Graibrunn bei München angesiedelte Unternehmen hat jetzt eine auf RISC-Technologie basierende modulare Multiport-Bridge vorgestellt, die sogar 90 000 Pakete pro Sekunde bearbeitet und 56 000 pps weiterleitet. Die "Little Dipper genannte Brücke ermöglicht die direkte Anbindung an Ethernet, Thin-Net und MAC (Media Access Control).
Der lokale Zugang zur Management-Software von Little Dipper erfolgt über RS232-Schnittstellen und erlaubt dadurch die Kontrolle über die Netzwerkkonfiguration und -statistiken. Das erste Modell dieser neuen Serie von Clearpoint verfügt über zwei WAN-Anschlüsse sowie acht High-Speed-LAN-Anschlüsse, die mit bis zu acht einzeln erhältlichen Anschlußkarten modular auch nachträglich ausrüstbar sind. Laut Hersteller unterstützt die lernende Brücke die Spanning-Tree-Algorithmen nach IEEE 802. 1d. Der Little Dipper verhält sich transparent ab Schicht 3 des ISO-Architektur-Modells aufwärts, zum Beispiel zu TCP/IP, Decnet und Appletalk.
Allein die hier genannten Größenordnungen zeigen an, welche Anstrengung Hardwarehersteller derzeit im Bereich Ethernet-Brücken unternehmen. MLS von Alantec ist von Grund auf als Multiport-Ethernet-Brücke für den lokalen Bereich (LAN) konzipiert und besitzt darüber hinaus zwei WAN-Verbindungen. Produkte von Wellfleet Communications Inc. und Cisco Systems Inc, bieten multifunktionales Hubbing für Ethernet. Außerdem liefern sie zur Grundbrücke auf MAC-Basis (MAC - Media Access Control) zusätzliche Funktionen wie Wegewahl bei Netzwerkschichten, WAN-Verbindungen sowie Token-Ring- und Glasfaserverbindungen. Am anderen Ende des Angebotsspektrums befindet sich "Etherswitch" der Kalpana Inc., eine spezialisierte Einheit ohne WAN-Verbindungen.
Und die Anstrengungen gehen weiter. Anbieter wie 3Com und DEC sowie die Vitalink Communications Corp. planen eigene Multiport-Brücken für die nahe Zukunft. FDDI-Anbieter verwenden Multiport-Brücken zur Steuerung von mehreren Ethernet-Netzwerken und einem FDDI-Hauptnetz (Backbone). Die Fibercom Inc. hat eigenen Angaben zufolge diese Produkte bereits entwickelt. Der Hersteller schränkt jedoch ein, daß es sich als kostspielig erweisen könnte, wenn man sie nur zur Verbindung mehrerer Ethernet-Netzwerke einsetzt. Im Falle des Ringmaster von Fibercom kostet jede Verbindung 15 000 Dollar.
Die hier näher beschriebenen Multiport-Einheiten bieten erhebliche Preisvorteile gegenüber traditionellen Dualport-Brücken. Einem Bericht, von IDC zufolge lag der Preis für eine LAN-Brücke im Jahr 1989 im Durchschnitt bei etwa 5800 Dollar. Die Verbindung von fünf Ethernet-Netzwerken mit einem einzigen Hauptnetz kostete damals also zirka 29 000 Dollar.
Besonders in der Einsteigerklasse, der sogenannten Low- end-Klasse, bieten Multiport-Einheiten bei großen Internets (Zusammenschluß von mehreren Rechnernetzen zu einem Netzverbund) beachtliche Kostenvorteile gegenüber Dualport-Brücken. Eine Brücke von Clearpoint mit fünf Anschlüssen kostet beispielsweise zirka 16 500 Dollar.
Die Kosten der Koskadenschaltung
Multiport-Brücken, das Ergebnis eines langen und oftmals schmerzlichen Entwicklungsprozesses im LAN-Design, sind definitiv der neueste Stand der Technik bei Ethernet-Konfigurationen, die sich über Hunderte von Knoten innerhalb eines Gebäudes erstrecken.
Anfänglich waren Ethernet. Netzwerke kaskadenartige Verbindungen zwischen mehreren Dualport-Brücken zur Verknüpfung von LAN-Segmenten. Diese sogenannten Baumstrukturen funktionierten gut bei einer begrenzten Anzahl von Segmenten und Knoten. Wurden jedoch mehr als fünf oder sechs Brücken kaskadenförmig miteinander verbunden, litt die Leistung ungemein. Jede Brücke brachte ihre eigene Verzögerung ein, und Pakete mußten auf dem Weg zu ihrem Ziel eine Vielzahl von Zwischeneinheiten passieren.
Eine Alternative zu den unstrukturierten Netzwerken, die aus der Kaskadenschaltung von Dualport-Brücken resultieren, ist das Backbone. Diese Hauptnetze verwenden Brücken zur Verbindung von LAN-Segmenten mit einem gemeinsamen Ethernet-Segment. Jede Arbeitsgruppe gelangt ans Hauptnetz, indem sie nur eine einzige Brücke passiert, und zu einer anderen Arbeitsgruppe, wobei sie zwei Brücken passiert.
Backbones funktionieren gut bei Anwendungen, die den Datenverkehr innerhalb jeder Arbeitsgruppe konzentrieren, wobei Benutzer 90 Prozent ihrer Pakete mit einem lokalen Server und 10 Prozent mit dem Hauptnetz austauschen. Anspruchsvollere Anwendungen benötigen jedoch Zugriff auf gemeinsam benutzte Ressourcen im Hauptnetz oder spezialisierte Server in anderen Arbeitsgruppen, wodurch sie das Hauptnetz mit Daten verstopfen.
Üblicherweise nimmt der Datendurchsatz eines Knotens beim Passieren einer Brücke um 10 bis 20 Prozent ab. Außerdem mußte die Computerbranche erfahren, daß das Passieren von zwei Brücken den Datendurchsatz in der Regel um 35 Prozent senkt. Infolgedessen können im Falle einer extensiven Nutzung von Brücken selbst relativ effizient überbrückte Hauptnetze eine erhebliche Reduktion des Datendurchsatzes erfahren.
Solche Ineffizienzen sind wohlbekannt. Die Computerbranche propagiert Leitprogramme als eine der Hauptlösungen für die Probleme, die sich bei Internets mit Kaskadenschaltung ergeben. Indem sie höhere Protokolle wie TCP/IP verwenden, steuern Leitprogramme den Paketfluß, um Verzögerungen zu kompensieren, die von Zwischeneinheiten verursacht werden.
Leitprogramme erfordern aber, daß alle sendenden und empfangenden Knoten sowie alle Zwischenknoten dasselbe Netzwerk-Schichtenprotokoll verwenden, was nicht immer möglich ist. Langsam kristallisiert sich heraus, daß die Überbrückung eine ausgezeichnete Lösung im Fall von Internets darstellt, bei denen viele Protokolle im Spiel sind, oder bei einem homogenen Knotenverbund, der mit zusammengehörigen Anwendungen belegt ist.
Schaltet man simultane Datenkonversationen zwischen durch Hubbing verknüpfte LANs, als ob sie über ein FDDI-Hauptnetz mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von 100 Mbit/s oder über eine andere Hochgeschwindigkeitsleitung miteinander verbunden wären, bieten Multiport-Brücken außerdem die Möglichkeit, die Grenze von 10 Mbit/s bei Ethernet zu umgehen.
Dies soll jedoch nicht heißen, daß Multiport-Brücken ein vollständiger Ersatz für Hochgeschwindigkeits-Hauptnetze wären. Besser gesagt: Die Funktion des Hauptnetzes stieg in der Netzwerkarchitektur um eine Klasse nach oben und verbindet nun zahlreiche Multiport-Brücken anstelle zahlreicher LAN-Segmente. In Fällen, in denen ein hochleistungsfähiger Ethernet-Host ein LAN selbst zufriedenstellend bedient, kann dieser Knoten als ein Zweig einer Multiport-Brücke eingesetzt werden. Dabei erhält er ein Maß an Datendurchsatz, das sich nicht mehr aufrechterhalten läßt, wenn ein LAN-Segment mit anderen Knoten gemeinsam benutzt wird. Die 110-Leistung, die von einem solchen Host-System erzeugt wird, leitet die Multiport-Brücke multiplex in LAN-Segmente. - Dies geschieht mit einer internen Übertragungsgeschwindigkeit, die das Maximum von 10 Mbit/s bei Ethernet wesentlich übersteigt.
Mittlerweile ist ein breites Spektrum von Multiport-Brücken verfügbar. Die Produkte reichen von kostspieligen hybriden Überbrückungs-Leiteinheiten mit WAN-Verbindungen bis hin zu Produkten, die als reine Brücke spezialisiert sind und die lokale Verbindungen bedienen.
Jede der sechs hier näher untersuchten Ethernet-Multiport-Einheiten realisiert ein eigenes Preis-Leistungs-Verhältnis.
Etherswitch von Kalpana ist ausschließlich für den lokalen Bereich gedacht und besitzt keine WAN-Verbindungen im Gegensatz zum Little Dipper von Clearpoint Research und der Brücke von Alantec. Die Produktlinie von Cisco unterstützt Token-Ring- und WAN-Verbindungen, die mit Ethernet-Netzwerken konfiguriert werden können. Die Brücken von Wellfleet fallen unter eine ähnliche Kategorie. Auch der bisher noch nicht freigegebene Lannet Express von Racal Milgo soll in dieselbe Produktgruppierung einzuordnen sein.