Настройка Gigabit Ethernet в ОС GNU/Linux и FreeBSD

Оглавление:

Введение
1. Сетевая модель
2. Физический уровень
1. Прерывания
2. Опрос
3. Отложенный прерывания
3. Очереди
4. Уровень протоколов
5. Заключение
6. Список литературы

Введение

С развитием информационных технологий гигабитные сетевые адаптеры стали на столько дешевые, что даже небольшие компании могут себе их позволить. К тому же для использования Gigabit Ethernet нет необходимости заменять уже проложенные коммуникации, для него прекрасно подходят существующие: витая пара и оптоволоконный кабель, что описано в 2-х стандартах. Первый, IEEE 802.3ab, использует в качестве среды передачи данных витую пару категории 5e или 6, при работе используются все 4 пары, где данные передаются со скоростью 250 Мбит/сек по каждой паре. Второй стандарт - это IEEE 802.3z, где для передачи данных использует одномодовый или многомодовый оптоволоконный кабель. Как нетрудно догадаться, скорость передачи данных по ним составляет 1 Гбит/с.

На данный момент Gigabit Ethernet используется практически повсеместно - на маршрутизаторах, в качестве межсегментных магистралей, на предприятиях, в вычислительных кластерах и т.д. Исключение могут составлять лишь конечные пользователи, к которым по-прежнему подводится канал 100 Мбит/с, и то не ко всем, некоторые уже могут наслаждаться 1000 Мбит/с каналом. Преимущество Gigabit Ethernet против Fast Ethernet (100 Мбит/с) очевидно - увеличение скорости передачи данных в 10 раз, что позволяет передавать до 125 Мбайт и маршрутизировать около 500.000 пакетов в секунду. Подобный прирост очень важен, ведь теперь Интернет-провайдеры могут улучшить качество предоставляемых услуг, а суперкомпьютеры повысить производительность. Но для того, чтобы работать на такой скорости, для начала необходимо правильно настроить систему. Ведь если для работы с 100 Мбит/с сетевой картой её достаточно просто вставить в компьютер и установить необходимый драйвер, то с 1000 Мбит/с такой номер не пройдет. По умолчанию, операционные системы настроены для работы с 100 Мбит/с, и если ничего не изменять, то вы скорее всего не получите ожидаемого прироста в скорости. Более того, настройки по умолчанию могут привести к тому, что ваша система захлебнется при большом потоке трафика и придет к полной неработоспособности. Поэтому, перед тем как начать передавать данные с гигабитной скоростью, систему нужно корректно настроить, а для этого необходимо полностью понимать работу сетевого стека. Настройка операционной системы для работы на такой скорости схожа с управлением автомобилем - одно неверное движение, и вы можете очутиться в кювете.

В этой статье описывается работа сетевого стека ОС Linux и даются рекомендации по его настройке. Правда, главы "Физический уровень" и "Уровень протоколов" применимы и для других ОС, потому что в них функционирование физической части и TCP/IP протокола, что одинаково работает на многих ОС, особенно, на UNIX подобных. Так же, в приложениях приведены параметры и описание к ним для того.