Szybkie sieci optyczne – na zamówienie

Konfigurowalna sieć wykorzystująca warstwę fizyczną, sterowana programowo, oszczędza czas podczas testów kart magistrali głównej

Qlogic (Aliso Viejo, Kalifornia, www.qlogic.com) wytwarza karty magistrali głównej, które łączą serwery z urządzeniami pamięci i sieciami przechowywania danych (SAN). Za każdym razem, kiedy firma wprowadza zmianę w projekcie, inżynierowie zajmujący się testami muszą sprawdzić osiągi, cechy użytkowe i obsługę błędów.

Opis projektu

Karty główne łączą się z urządzeniami do przechowywania danych lub z sieciami SAN za pośrednictwem kanałów światłowodowych, co zapewnia szybkość przesyłu danych do 4 GB/sek., albo też za pośrednictwem sieci Ethernet, z szybkością rzędu 1 GB/sek. Aby skonfigurować testową sieć SAN, inżynierowie musieli ręcznie połączyć kable światłowodowe testowanego urządzenia z siecią i z urządzeniami pomiarowymi. Jeżeli inżynier zajmujący się testami chciał sprawdzić utracone połączenie optyczne, musiał ręcznie rozłączać, a potem ponownie łączyć przewody optyczne. Aby zwiększyć wydajność, szef obsługi Matt Holley zaprojektował konfigurowalną sieć wykorzystując do tego przełączniki sterujące w warstwie fizycznej za pomocą oprogramowania.

Holley zaprojektował dwuwarstwową, przełączalną sieć optyczną z zastosowaniem topologii: przełącznik rdzeniowy/ przełącznik krawędziowy. Na uproszczony schemat sieci składa się 12 optycznych przełączników, z których każdy ma 144 porty, 130 hostów, 42 przełączniki kanałów światłowodowych, 58 urządzeń pamięciowych, 6 urządzeń taśmowych, 3 analizatory kanału światłowodowego i 2 generatory błędów dla kanałów światłowodowych w dwóch laboratoriach.

Do końca 2006 r. Holley planuje podwojenie liczby portów z obecnych 1728 do ponad 3400.

Ethernet łączy przełączniki optyczne z serwerem, pracującym z programem konfiguracyjnym. Inżynierowie obsługują oprogramowanie konfiguracyjne poprzez sieć firmową, a to oprogramowanie śledzi każde użycie systemu testowego, zabezpieczając go przed ewentualnymi konfliktami. Inżynierowie mogą także przywołać skrypty łączące z serwerem, w celu automatycznego sprawdzenia konfiguracji sieci.

Podczas testów inżynierowie wprowadzają błędy, aby sprawdzić, czy karta główna po ich likwidacji dochodzi potem do swojego normalnego stanu. Generatory błędu pozwalają inżynierom przechwycić i zmodyfikować bity w ramkach lub pakietach. Generator przerywa także połączenie za pomocą przełączników optycznych.

– Jeżeli połączenie zostaje powtórnie przywrócone w ciągu 30 sekund, karty główne powinny działać normalnie – mówi Holley. – Testujemy także zerwane połączenia, w których przerwa jest dłuższa niż 30 sekund. Połączenie powinno paść, ale karta główna powinna „paść z wdziękiem”, bez stwarzania problemów w rodzaju awarii systemu. Inżynierowie sprawdzają, czy karta główna jest w stanie skorygować błędy nadające się do naprawy i zapewnić dalej transmisję wolną od błędów.

Po przeprowadzeniu przez inżynierów testów zakończonych pozytywnie dla produktu nowego lub zmodernizowanego, QLogic przesyła te wyniki do Microsoftu w celu certyfikacji sterownika urządzenia. Firma wysyła także wyniki testów do innych firm, działających w branży oprogramowania, takich jak Red Hat i Novell dla celów certyfikacji.

Lekcje odrobione

Pomimo, że urządzenia optyczne są w stanie łączyć sieciowe urządzenia w ciągu sekund, w porównaniu do 15 minut podczas testu, Holley zauważył, że inżynierowie testowi byli z jakiegoś powodu oporni wobec przestawienia się na sieć zautomatyzowaną. Zastosowanie przełączników optycznych ponad dwukrotnie zwiększyło liczbę przewodów i urządzeń nadawczo-odbiorczych, łączących ze sobą urządzenia, co wprawiało w zakłopotanie niektórych inżynierów testowych, ponieważ nie orientowali się oni, jakich dokładnie przewodów używają. Jeżeli dokonywane ręcznie połączenie przewodów zawodziło, wiedzieli od razu, który z przewodów należy wymienić. – Musieliśmy ich przeszkolić od podstaw w zasadach łączenia, dokonywanego przez przełączniki optyczne – mówi Holley.

Martin Rowe

Autor jest głównym redaktorem

technicznym Test & Measurement World