Миникоммутаторы HardLink HS-05D и HS-08
Хотя на просторах компьютерных сетей уже давно гуляют разговоры о gigabite-ethernet, подавляющему большинству приложений и людей такие скорости не нужны (пока?). Да и дороги еще эти технологии. Что и говорить, даже сети Fast Ethernet (100Mbit/sec) не везде удается развернуть. Особенно это касается домовых сетей, где ключевым моментом является расстояние. А вероятность работы линка 10Mbit на расстоянии, превышающим стандартное (100 метров) намного выше, чем при линке 100Mbit. Но рынок тоже не стоит на месте 100Mbit миникоммутаторы уже не ценятся на вес золота, чем многих и привлекают. Внешне эти устройства различаются, но собираются подчас на одних и тех же микроконтроллерах, поэтому в результате отличаются друг от друга не так уж и сильно (многое, конечно, зависит от ОТДЕЛЬНЫХ деталей и качества сборки). В результате, одним из определяющих факторов при выборе будут являться (кроме цены, конечно 🙂 ) хорошо продуманные функциональность и дизайн устройства, ну и, разумеется, идущие в комплекте бонусы также станут приятным дополнением.
Сегодня в нашей лаборатории рассмотрим два миникоммутатора от компании MAS Elektronik AG, активно продвигающей сетевое оборудование под маркой HardLink на нашем рынке. Первый HardLink HS-05D пяти-портовый:
В комплекте, кроме самого устройства, блока питания и документации (что традиционно), обнаруживаем еще и шурупы и пластиковые дюбеля для крепления корпуса на стене. На самом же корпусе снизу есть крепления для вертикальной установки устройства.
А если нужно поставить коммутатор на столе или других горизонтальных поверхностях, то в комплекте идут резиновые ножки. Прилагающийся блок питания небольших размеров (примерно 5 × 4 × 4 см) еще один плюс. Корпус устройства пластиковый, размера «desktop», индикаторы расположены на верхней части корпуса, под небольшим скосом это означает больший угол обзора. Вилка питания входит в разъем на корпусе с небольшим усилием сама по себе не выскочит. Разъемы портов расположены на задней стенке корпуса. К ним возможно подключение экранированной и неэкранированной витой пары. В качестве аплинка используется шестой порт, совмещенный с первым.
Вторая модель HardLink HS-08 восьми-портовая:
Устройство собрано в металлическом корпусе так достигается лучшая защита от помех. Кроме традиционного набора, в комплекте идут еще и кронштейны для размещения нескольких коммутаторов в виде «этажерки», друг над другом (хотя, может, в этом случае лучше взять один коммутатор с большим количеством портов?)
Также возможна установка коммутатора на стене (для этого есть отверстия снизу корпуса) или же можно поставить его на стол, предварительно наклеив снизу резиновые ножки. В этой модели и разъемы портов, и индикаторы расположены на передней панели, сзади остался только разъем питания. Блок питания аналогичен предыдущему. Аплинк порт совмещен с восьмым портом коммутатора, смена режима работы производится двухпозиционным переключателем.
В коммутаторах применен различный подход к индикации информации о портах. В пяти-портовой модели всего по два индикатора на порт, но один из них (link/act) двухцветный. Когда он оранжевый скорость порта 100Mbit, а в 10Mbit-ном режиме он горит темно-зеленым. На фотографии это видно. Такой подход обеспечивает более удобное представление информации, чем в восьми-портовой модели. В ней на каждый порт приходится по три индикатора и, хотя они различных цветов, ни один из них двухцветным не является.
Более подробно состояния индикаторов представлены в таблицах:
| индикатор | цвет | состояние | информация |
| LINK/ACT | оранжевый | горит | подключено устройство на скорости 100Mbit |
| мерцает | передача данных через порт на скорости 100Mbit | ||
| зеленый | горит | подключено устройство на скорости 10Mbit | |
| мерцает | передача данных через порт на скорости 10Mbit | ||
| COL/FDX | оранжевый | горит | полный дуплекс |
| не горит | полудуплекс | ||
| мерцает | наличие коллизии в полудуплексе | ||
| PWR | зеленый | горит | устройство включено |
Табл 1. Состояния индикаторов для HardLink HS-05D.
| индикатор | цвет | состояние | информация |
| LINK/ACT | зеленый | горит | к порту подключено устройство |
| мерцает | передача данных через порт | ||
| 100M | зеленый | горит | скорость порта 100MBit |
| не горит | скорость порта 10MBit | ||
| COL/FDX | оранжевый | горит | полный дуплекс |
| не горит | полудуплекс | ||
| мерцает | наличие коллизии в полудуплексе | ||
| PWR | зеленый | горит | устройство включено |
Табл 2. Состояния индикаторов для HardLink HS-08.
Схемотехника устройств
HS-08 собран на уже рассмотренном ранее микроконтроллере RTL8308B компании Realtek. Контроллер содержит в себе буфер кадров объемом 2 мегабита и таблицу MAC на 8K адресов. Для восьми-портового миникоммутатора это более чем достаточно.
Пяти-портовый же HS-05D создан на основе микроконтроллера RTL8305S, опять же от Realtek. 
Можно сказать, что все функции коммутатора в этот микроконтроллер и интегрированы. Он имеет встроенную буферную память объемом 1 мегабит (разделенную на страницы размером 256 байт) и 5 портов с интегрированными трансиверами. Таблица MAC адресов размером 1K записей заполняется в режиме самообучения. Время жизни записи (без обновления) 200-300секунд. При работе используется только коммутация «store and forward». Микроконтроллер поддерживает режимы энергосбережения порт автоматически «засыпает» через 10 секунд после отключения устройства от него.
Технические характеристики обоих коммутаторов сведены в таблицу:
| HS-05D | HS-08 | |
| Количество портов | 5 | 8 |
| Поддержка IEEE 802.3 (10Base-T Ethernet 10Mbits) и IEEE 802.3u (100Base-TX Fast Ethernet 100Mbits) | да | да |
| Поддержка полу- и полнодуплексного режима работы в 10/100MBit | да | да |
| Тип коммутации | Store and Forward | Store and Forward |
| Поддержка Full Duplex 802.3x Flow Control (управление потоком в режиме полного дуплекса) | да | да |
| Поддержка Half Duplex Back Pressure Flow Control (управление потоком в режиме полудуплекса) | да | да |
| Поддержка N-Way auto negotiation (автодетектирование скорости и дуплекса устройства, подключенного к порту) | да | да |
| Размер буфера кадров | 128KB | 256KB |
| Количество запоминаемых MAC | 1K | 8K |
| Используемый микроконтроллер | Realtek RTL8305S | Realtek RTL8308B + RTL8304 |
| Тип питания | 12В, 0,5А | 12В, 0,5А |
| Тип блока питания | внутренний | внутренний |
| Размеры (Ш/Д/В), мм | 127×83×30 | 220×116×30 |
| Вес, г | 180 | 720 |
| Рабочие температуры, °C | 0–55 | 0–55 |
| Рабочая влажность, % | 10–95 | 10–95 |
Табл 3. Технические характеристики коммутаторов.
Результаты тестирования
Методика тестирования описана тут (она немного видоизменилась по сравнению с предыдущими тестированиями). Считаются данные, идущие только в одну сторону (полудуплекс) через порт, если не указано обратного. Скорость считается в килобайтах (не килобитах!). Данные передавались блоками по 64KB.
Таблица результатов коммутатора HS-05D:
| тест | клиенты | режим первого, Mbits | дуплекс первого | скорость передачи первого, KByte/sec | направление передачи | режим второго, Mbits | дуплекс второго | скорость передачи второго, KByte/sec |
| 1 | 5 | 100 | Full | 11730 | 11240 | |||
| 2.1 | 2 | 100 | Full | 11860 | —> | 100 | Full | |
| 2.2 | 2 | 100 | Full | 10650 | 100 | Full | 10680 | |
| 3 | 4+1 | 100 | Full | 12260 | —> | 4×100 | Full | |
| 4.1 | 2 | 100 | Full | 30 | 10 | Full | 1020 | |
| 4.2 | 2 | 100 | Full | 550 | 10 | Half | 560 | |
| 5.1 | 2 | 100 | Half | 120 | 100 | Full | 3200 | |
| 5.2 | 2 | 100 | Half | 1040 | 10 | Half | 160 | |
| 5.3 | 2 | 100 | Half | 30 | 10 | Full | 920 | |
| 6.1 | 2 | 10 | Full | 75 | —> | 10 | Full | 75 |
| 6.2 | 2 | 10 | Half | 500 | 10 | Half | 500 | |
| 6.3 | 2 | 10 | Half | 80 | 10 | Full | 140 | |
| 7.1 | 2 | 100 | Half | 5270 | —> | 100 | Half | 5370 |
| 7.2 | 5 | 100 | Half | 5780 | 4830 |
Таблица результатов коммутатора HS-08:
| тест | клиенты | режим первого, Mbits | дуплекс первого | скорость передачи первого, KByte/sec | направление передачи | режим второго, Mbits | дуплекс второго | скорость передачи второго, KByte/sec |
| 1 | 5 | 100 | Full | 11960 | 11740 | |||
| 2.1 | 2 | 100 | Full | 12100 | —> | 100 | Full | |
| 2.2 | 2 | 100 | Full | 10600 | 100 | Full | 10830 | |
| 3 | 4+1 | 100 | Full | 12300 | —> | 4×100 | Full | |
| 4.1 | 2 | 100 | Full | 980 | 10 | Full | 30 | |
| 4.2 | 2 | 100 | Full | 185 | 10 | Half | 835 | |
| 5.1 | 2 | 100 | Half | 120 | 100 | Full | 6400 | |
| 5.2 | 2 | 100 | Half | 160 | 10 | Half | 860 | |
| 5.3 | 2 | 100 | Half | 35 | 10 | Full | 860 | |
| 6.1 | 2 | 10 | Full | 90 | —> | 10 | Full | 90 |
| 6.2 | 2 | 10 | Half | 450 | 10 | Half | 450 | |
| 6.3 | 2 | 10 | Half | 80 | 10 | Full | 200 | |
| 7.1 | 2 | 100 | Half | 4820 | —> | 100 | Half | 4730 |
| 7.2 | 5 | 100 | Half | 4960 | 4900 |
Ниже построены диаграммы сравнения коммутаторов с теоретически рассчитанным максимумом (за него принята единица) согласно вышеописанной методике. Понятно, что максимума достигнуть невозможно в принципе, поэтому результаты типа 0.9 можно считать идеальными.
Как обычно, с тестами максимальной многопортовой нагрузки оба коммутатора отлично справились. Проблемы возникли с 10Mbit полнодуплексным режимом. Уже замечено, что подобные проблемы (низкие скорости коммутации сегментов с различной скоростью и параметрами дуплекса) возникают у многих (по крайней мере, они были замечены у всех устройств, рассмотренных в предыдущих обзорах). Я склоняюсь к мысли, что это беда многих миникоммутаторов. По крайней мере, при стрессовых нагрузках. Более точно это станет ясно, когда будут рассмотрены более дорогие модели коммутаторов.
Функциональность
К функциональности обоих устройств претензий нет все, что можно, наличествует. Также приятно удивила дополнительная комплектация устройств мелочи, а приятно.
Выводы
Коммутаторы HardLink HS-05D и HS-08 являются достойными представителями своего класса. Невысокая цена, хорошо продуманный дизайн и отсутствие явных нареканий в работе по сравнению с другими подобными устройствами безусловно приглянутся многим.
Восьмипортовый коммутатор TRENDnet TE100-S88E
Большинство сетей имеют тенденции к расширению. Увеличивается число рабочих станций, серверов, автономных устройств хранения данных, принтеров… чего-то меня понесло. Так вот, все эти устройства надо куда-то подключать. Можно поставить много пяти-портовых коммутаторов и любоваться, как они будут перемигиваться индикаторами, но лучше изначально ориентироваться на возможность (если она планируется) расширения своей сети и сразу ставить коммутаторы с большим числом портов. Я, конечно, не призываю сразу покупать 32-портовых монстров, но вот посмотреть в сторону восьми- и шестнадцатипортовых, думаю, смысл имеет. К тому же, если взглянуть на разницу цене между 8-и и 5-и портовыми миникоммутаторами, то становится ясно, что последние стоит покупать, только если есть твердая уверенность, что в ближайший год-два сеть расширяться не будет, либо при сильных ограничениях финансового плана.
Естественно, что кроме внешних признаков, восьми-портовые устройства отличаются от своих меньших собратьев еще и увеличенным внутренним буфером, количеством запоминаемых MAC адресов и максимальной пропускной способностью. Что вполне понятно возросло количество портов, соответственно, увеличился и максимально возможный поток данных. Возможны и другие отличия, но это уже специфика отдельных моделей.
А теперь рассмотрим одного из представителей этого класса коммутатор TRENDnet TE100-S88E компании TRENDware.
Комплект поставки остался прежним коммутатор, блок питания и брошюрка с краткой документацией. Хоть документация и краткая, в ней есть как теория ethernet сетей, так и практика подключения миникоммутатора к другим устройствам. Из нововведений отмечу, что индикаторов состояния порта стало два (один из них двухцветный), а также появился «загадочный» светодиод LOOP.
Индикация традиционно выведена на переднюю панель. Кроме индикаторов состояния портов присутствует также индикатор питания и индикатор сетевых петель. Последний служит для оповещения об обнаружении закольцовывания трафика в сети. В переводе на русский это означает, что загорится он в том случае, если специальный пакет, посланный коммутатором с одного порта, будет получен на другом его порту (трафик, ушедший с одного порта коммутатора, возвращается на другой его порт).
Приведу таблицу состояния индикаторов:
| индикатор | состояние | информация |
| 10/100 link/act | горит зеленым | скорость 100MBit |
| 10/100 link/act | горит желтым | скорость 10MBit |
| 10/100 link/act | мигает | передача данных |
| FDX/Col | горит | наличие полного дуплекса |
| FDX/Col | мерцает | коллизия в полудуплексном режиме |
| PWR | горит | устройство включено |
| LOOP | горит | обнаружена сетевая петля |
Корпус устройства металлический, предусмотрена его установка как на горизонтальную плоскость (для этого можно наклеить резиновые ножки, идущие в комплекте), так и на вертикальную в корпусе сделаны крепежные отверстия. В качестве аплинка используется девятый разъем, совмещенный с первым портом коммутатора.
Коммутатор базируется на восьми-портовом 10/100 Ethernet Switch микроконтроллере RTL8308B компании Realtek. В качестве буфера ethernet пакетов используется встроенная в него память объемом 2 мегабита (ее организация 32K × 64), работающая на частоте 50MHz. Память организована в виде одно-килобайтовых страниц. Таблица MAC адресов содержит 8K записей (не более 1K записей на порт), для ускорения доступа к ней используется CAM таблица на 128 записей.
Интерфейс портов микроконтроллера RMII, доступ к среде передачи организован посредством двух четырехпортовых (внешних) трансиверов RTL8204. В данном случае трансиверы закрыты неснимаемыми радиаторами (они припаяны к плате), но, скорее всего, стоят именно RTL8204.
Используемые методы коммутации пакетов с промежуточной буферизацией (store-and-forward) и (опционально) сквозной коммутацией (cut-through). Второй метод используется только для пакетов длиной не более 512 байт. О коммутации с промежуточной буферизацией уже говорилось пакет сначала полностью принимается в буфер устройства, потом происходит анализ его целостности на основе контрольных сумм и только после этого определяется его дальнейшая судьба на основе адреса назначения. Таким образом, этот метод хоть и не является самым быстрым, зато гарантирует фильтрацию трафика от искаженных (ошибочных) кадров. Метод сквозной коммутации работает быстрее коммутатор после приема первых нескольких байтов кадра (где содержится адрес получателя) сразу принимает решение о его дальнейшем маршруте (или уничтожении, если получатель находится на том порту, откуда кадр и пришел). Дальнейшие байты этого кадра сразу направляются на выходной порт (или уничтожаются). Естественно, если выходной порт в этот момент оказывается занятым, то данные поступят в его буфер (сквозная коммутация заменяется на промежуточную буферизацию).
Метод сквозной коммутации обеспечивает большой выигрыш в производительности по сравнению с коммутацией с промежуточной буферизацией, но тут есть и ложка дегтя так как пакет не анализируется полностью (в силу того, что он не буферизируется в памяти), то фильтрации ошибочных пакетов не происходит. Соответственно, снижается надежность передачи ошибочные кадры будут пропущены далее.
Так как рассматриваемое нами устройство не содержит в себе каких-либо функций управления, и в документации ничего о вышеперечисленных режимах работы, кроме детектирования петель, упомянуто не было, я полагаю, что остальные функции в коммутаторе не задействованы.
Перейдем непосредственно к рассмотрению коммутатора. Его характеристики:
Результаты тестирования.
Методика тестирования описана тут. Считаются данные, идущие только в одну сторону (полудуплекс) через порт, если не указано обратного. Скорость считается в килобайтах (не килобитах!). Данные передавались блоками по 64KB.
| тест | клиенты | режим первого, Mbits | дуплекс первого | скорость передачи первого, KByte/sec | направление передачи | режим второго, Mbits | дуплекс второго | скорость передачи второго, KByte/sec |
| 1 | 5 | 100 | Full | 10800 | ||||
| 2.1 | 2 | 100 | Full | 12300 | —> | 100 | Full | |
| 2.2 | 2 | 100 | Full | 12150 | 100 | Full | 12030 | |
| 3 | 4+1 | 100 | Full | 12300 | —> | 4×100 | Full | |
| 4.1 | 2 | 100 | Full | 480 | —> | 10 | Full | |
| 4.2 | 2 | 10 | Full | 5 | —> | 100 | Full | |
| 4.3 | 2 | 100 | Full | 435 | 10 | Full | 5 | |
| 4.4 | 2 | 100 | Full | 1020 | —> | 10 | Half | |
| 4.5 | 2 | 10 | Half | 1180 | —> | 100 | Full | |
| 4.6 | 2 | 100 | Full | 260 | 10 | Half | 890 | |
| 5.1 | 2 | 100 | Half | 2500 | —> | 100 | Full | |
| 5.2 | 2 | 100 | Full | 5650 | —> | 100 | Half | |
| 5.3 | 2 | 100 | Half | 2100 | 100 | Full | 160 | |
| 5.4 | 2 | 100 | Half | 155 | —> | 10 | Half | |
| 5.5 | 2 | 10 | Half | 1170 | —> | 100 | Half | |
| 5.6 | 2 | 100 | Half | 80 | 10 | Half | 1100 | |
| 5.7 | 2 | 100 | Half | 460 | —> | 10 | Full | |
| 5.8 | 2 | 10 | Full | 5 | —> | 100 | Half | |
| 5.9 | 2 | 100 | Half | 160 | 10 | Full | 60 | |
| 6.1 | 2 | 10 | Full | 200 | —> | 10 | Full | |
| 6.2 | 2 | 10 | Half | 70 | 10 | Full | 90 | |
| 6.3 | 2 | 10 | Half | 1130 | —> | 10 | Half | |
| 6.4 | 2 | 10 | Half | 500 | 10 | Half | 490 | |
| 6.5 | 2 | 10 | Half | 150 | —> | 10 | Full | |
| 6.6 | 2 | 10 | Half | 250 | —> | 10 | Full | |
| 6.7 | 2 | 10 | Half | 130 | 10 | Full | 150 | |
| 7.1 | 2 | 100 | Half | 3050 | —> | 100 | Half | |
| 7.2 | 2 | 100 | Half | 3900 | —> | 100 | Half | 460 |
| 7.3 | 5 | 100 | Half | 5200 |
Диаграмму производительности строить не будем, так как пока не с чем сравнивать. А диаграммы работы коммутатора вынесены на отдельную страницу.
Уже становится правилом, что при максимальной загрузке большинства портов коммутатора устройство работает на максимуме своей пропускной способности, но при коммутации всего двух портов с различными параметрами среды передачи наблюдаются все еще непонятные проблемы. Вызваны ли они максимальной загрузкой этих двух портов (то есть, виновато устройство) или все же несовершенна методика непонятно. В любом случае, скоро методика несколько расширится, и можно будет более комплексно рассмотреть эту проблему.
С функциональной точки зрения практически все замечательно из индикации отсутствует только индикатор аварии на порту. Двухцветные индикаторы более удобные, чем набор одноцветных. Порт аплинка присутствует. Устройство возможно устанавливать как горизонтально, так и подвешивать на вертикальные плоскости. Отдельных слов заслуживает блок питания. С одной стороны он импульсный, что теоретически позволяет коммутатору при кратковременных (очень кратковременных) провалах напряжения в сети электропитания не перезагружаться, а нормально продолжать свою работу. Это плюс. Но есть и обратная сторона медали шнур от БП до коммутатора очень короткий, всего 90см, что исключает установку устройства вдали от розетки. Либо придется воспользоваться удлинителем.
Не совсем ясно, почему многие интересные функции контроллера, на котором собрано устройство, остались незадействованными. Хотя это безусловно привело бы к некоторому удорожанию конечного продукта. Насколько сильному? Ответ останется на совести производителя.
С другой стороны, возникает вопрос о нужности функции детектирования сетевых петель в данной модели. Подобные петли могут возникать в больших сетях со сложной топологией, где присутствует дублирование каналов. Но там обычно используются более дорогие и функциональные устройства.
Возможно, инженерам компании тоже приходили в голову похожие мысли, поэтому сейчас на рынке можно увидеть так же миникоммутатор модели TE100-S88Eplus. Несмотря на схожие названия моделей, это два совершенно разных устройства. TE100-S88Eplus собран на другом микроконтроллере. Он обладает меньшим размером буфера кадров и буфера MAC адресов, у него отсутствует аплинк порт и изменена структура индикаторов. Понятно, что компания пошла по пути еще большего удешевления.
Выводы
Недорогой миникоммутатор с полным набором соответствующих функций — подойдет как для использования дома, в офисе, так и в локальных сетях средней протяженности. Вот только, наверное, придется запастись удлинителем.
