Расширяемость и масштабируемость

Термины «расширяемость» и «масштабируемость» иногда неверно используют как синонимы.

Расширяемость означает возможность сравнительно легкого добавления отдель­ных компонентов сети (пользователей, компьютеров, приложений, служб), нара­щивания длины сегментов кабелей и замены существующей аппаратуры более мощной.

При этом принципиально важно, что легкость расширения системы иногда мо­жет обеспечиваться в определенных пределах. Например, локальная сеть Ethernet, построенная на основе одного разделяемого сегмента толстого коаксиального ка­беля, обладает хорошей расширяемостью в том смысле, что позволяет легко под­ключать новые станции. Однако такая сеть имеет ограничение на число станций — оно не должно превышать 30-40. Хотя сеть допускает физическое подключение к сегменту и большего числа станций (до 100), при этом резко снижается произ­водительность сети. Наличие такого ограничения и является признаком плохой масштабируемости системы при ее хорошей расширяемости.

Масштабируемость означает, что сеть позволяет наращивать количество узлов и протяженность связей в очень широких пределах, при этом производитель­ность сети не ухудшается.

Для обеспечения масштабируемости сети приходится применять дополнитель­ное коммуникационное оборудование и специальным образом структурировать сеть. Обычно масштабируемое решение обладает многоуровневой иерархической структурой, которая позволяет добавлять элементы на каждом уровне иерархии без изменения главной идеи проекта.

Примером хорошо масштабируемой сети является Интернет, технология которого (TCP/IP) оказалась способной поддерживать сеть в масштабах земного шара. Организационная структура Интернета, которую мы рассмотрели в главе 5, об­разует несколько иерархических уровней: сети пользователей, сетей локальных поставщиков услуг и так далее вверх по иерархии вплоть до сетей межнацио­нальных поставщиков услуг. Технология TCP/IP, на которой построен Интернет, также позволяет строить иерархические сети. Основной протокол Интернета (IP) основан на двухуровневой модели: нижний уровень составляют отдельные сети (чаще всего сети корпоративных пользователей), а верхний уровень — это составная сеть, объединяющая эти сети. Стек TCP/IP поддерживает также кон­цепцию автономной системы. В автономную систему входят все составные сети одного поставщика услуг, так что автономная система представляет собой более высокий уровень иерархии. Наличие автономных систем в Интернете позволяет упростить решение задачи нахождение оптимального маршрута — сначала ищет­ся оптимальный маршрут между автономными системами, а затем каждая авто­номная система находит оптимальный маршрут внутри себя.

Не только сама сеть должна быть масштабируемой, но и устройства, работающие на магистрали сети, также должны обладать этим свойством, так как рост сети не должен приводить к необходимости постоянной смены оборудования. Поэтому магистральные коммутаторы и маршрутизаторы строятся обычно по модульно­му принципу, позволяя наращивать количество интерфейсов и производитель­ность обработки пакетов в широких пределах.