L'uso di un singolo cavo per collegare due interruttori crea un collo di bottiglia?

Mi rendo conto che questa potrebbe essere una domanda stupida per alcuni, ma è qualcosa che mi sono sempre chiesto.

Diciamo che abbiamo due switch gigabit e anche tutti i dispositivi in ​​rete sono gigabit.

Se 10 computer collegati allo switch A devono trasferire grandi quantità di dati a un server sullo Switch B (contemporaneamente), la velocità massima di trasferimento di ciascuna connessione è limitata dalla larghezza di banda della connessione tra i due switch?

In altre parole, ogni computer sarebbe in grado di trasferire solo alla velocità di un gigabit diviso per le 10 macchine che tentano di utilizzare il "ponte" tra gli switch?

In tal caso, esistono soluzioni alternative in modo che ogni dispositivo possa utilizzare la velocità massima da un punto all'altro?

Sì. L'uso di cavi singoli per "collegare in cascata" più switch Ethernet crea colli di bottiglia. Tuttavia, è possibile stabilire se tali colli di bottiglia causino effettivamente prestazioni scadenti solo monitorando il traffico su tali collegamenti. (Dovresti davvero monitorare le tue statistiche sul traffico per porta. Questo è ancora un motivo in più per cui è una buona idea.)

Uno switch Ethernet ha una larghezza di banda interna limitata, ma in genere molto grande, per eseguire il suo lavoro all'interno. Questa è definita larghezza di banda del fabric di commutazione e può essere abbastanza grande, oggi, anche su switch Gigabit Ethernet di fascia molto bassa (un Dell PowerConnect 6248, ad esempio, ha un fabric di switching da 184 Gbps). Mantenere il flusso del traffico tra le porte sullo stesso switch in genere significa (con i moderni switch Ethernet a 24 e 48 porte) che lo switch stesso non "bloccherà" i frame che scorrono alla massima velocità tra i dispositivi collegati.

Invariabilmente, tuttavia, avrai bisogno di più porte di quelle che un singolo switch può fornire.

Quando si collegano in cascata (o, come direbbero "heap") interruttori con cavi incrociati, non si estende il tessuto di commutazione dagli interruttori l'uno all'altro. Stai certamente collegando gli switch e il traffico scorrerà, ma solo alla larghezza di banda fornita dalle porte che collegano gli switch. Se c'è più traffico che deve passare da uno switch a un altro, il singolo cavo di connessione può supportare la caduta dei frame.

I connettori di stacking vengono generalmente utilizzati per fornire interconnessioni switch-to-switch a velocità più elevata. In questo modo è possibile collegare più switch con una limitazione della larghezza di banda switch-to-switch molto meno restrittiva. (Utilizzando di nuovo Dell PowerConnect serie 6200 come esempio, le connessioni dello stack hanno una lunghezza limitata a meno di 0,5 metri, ma funzionano a 40 Gbps). Ciò non estende ancora il tessuto di commutazione, ma in genere offre prestazioni notevolmente migliorate rispetto a una singola connessione in cascata tra switch.

C'erano alcuni switch (mi vengono in mente gli switch Intel serie 500 10/100) che in realtà hanno esteso il tessuto di commutazione tra switch tramite connettori stack, ma non ne conosco nessuno che abbia una tale capacità oggi.

Un'opzione menzionata da altri poster è l'utilizzo dei meccanismi di aggregazione dei collegamenti per "unire" più porte insieme. Questo utilizza più porte su ogni switch, ma può aumentare la larghezza di banda switch-to-switch. Ricorda che protocolli di aggregazione di link diversi utilizzano algoritmi diversi per "bilanciare" il traffico tra i link nel gruppo di aggregazione e devi monitorare i contatori di traffico sulle singole interfacce nel gruppo di aggregazione per assicurarti che il bilanciamento si stia realmente verificando. (In genere viene utilizzato un tipo di hash degli indirizzi di origine / destinazione per ottenere un effetto di "bilanciamento". In questo modo i frame Ethernet arrivano nello stesso ordine poiché i frame tra una singola sorgente e destinazione si sposteranno sempre attraverso le stesse interfacce,

Tutta questa preoccupazione circa la larghezza di banda di commutazione da porta a porta è un argomento per l'utilizzo di switch basati su chassis. Tutte le schede lineari, ad esempio in uno switch Cisco Catalyst 6513, condividono lo stesso tessuto di commutazione (anche se alcune schede di linea possono avere esse stesse un tessuto indipendente). È possibile inceppare molte porte in quello chassis e ottenere una larghezza di banda da porta a porta maggiore di quella che si potrebbe ottenere in una configurazione di switch discreti in cascata o persino in pila.

risposta breve: sì, può essere un collo di bottiglia

risposta leggermente migliore: prova il port trunking per aggiungere più collegamenti tra switch.

risposta più personale: ... è molto probabile che non ne avrai bisogno. Dipende molto dal tipo di lavoro svolto dagli utenti; ma raramente hai molti utenti che inviano i dati circa il 100% delle volte. Più probabilmente, ogni link sarà inattivo come il 95% delle volte, il che significherebbe che quel link condiviso da 10 utenti sarebbe inattivo circa il 50% delle volte e due utenti che lo condividono attivamente solo l'1,8% delle volte.

Se si utilizza una delle porte da 1 Gb / s per collegare i due switch, sì, la larghezza di banda totale disponibile sarà 1 Gb / 10 + un certo overhead. quindi il tuo throughput sarà di circa 0,8 Gb / s in totale.

Se i tuoi switch lo supportano, puoi utilizzare un modulo di stacking. Ciò di solito consente una velocità di trasmissione molto più elevata a quasi la velocità del backplane dello switch.

Se lo switch lo supporta, è anche possibile utilizzare l' aggregazione dei collegamenti .

Esiste tuttavia anche un altro problema qui, se il tuo server è collegato su una porta da 1 GB, non importa se impili gli switch utilizzando un altro metodo poiché il tuo server sarà in grado di trasferire / ricevere dati solo a 1 GB / s.

La tua migliore opzione sarebbe quella di utilizzare un modulo di stacking per i tuoi switch e mettere il tuo server su un collegamento da 10 Gb. Ciò presuppone anche che il tuo server sarà in grado di gestire tale quantità di dati. Le configurazioni RAID tipiche del server supporteranno throughput sostenuti di circa 700 Mb / s per un periodo di tempo prolungato.

Se si utilizzano switch gestiti (quelli a cui è possibile accedere in qualche modo), forse è possibile combinare più porte switch per ottenere maggiore larghezza di banda.

Molti switch Gigabit standard non avranno restrizioni tra le porte sullo stesso switch. Cioè, se hai 10 porte switch, tutte possono essere utilizzate alla massima velocità senza problemi.

Se si utilizza una di quelle porte per connettersi a un altro switch, quindi sì, la comunicazione tra questi due switch viene rallentata. Tuttavia, i computer che condividono un singolo switch non rallenteranno, solo quando il traffico attraversa quel singolo cavo inter-switch le persone inizieranno a lottare per la larghezza di banda.

Se lo trovi troppo limitante, dovrai utilizzare uno switch gestito su entrambe le estremità e aggregare le porte dello switch insieme per ottenere 2, 3, 4, qualunque sia la velocità di cui hai bisogno. In alternativa, acquista uno switch di fascia molto alta e usa 10 gig tra gli switch. Le probabilità di combinare più porte da 1 concerto insieme saranno più economiche.

Se, e solo IF, entrambi gli switch supportano una connessione lag / trunk di più porte per creare una connessione a larghezza singola, è quindi possibile connettersi da 2 al numero massimo consentito di porte per creare l'aggregazione dei collegamenti.

Attenzione, non solo cavi di collegamento e sei pronto per partire! È necessario configurare le porte su entrambi i lati e solo successivamente collegarle, altrimenti si rischia una tempesta di trasmissione sicura che può far crollare entrambi gli switch.

Nell'esempio fornito; Che hai dieci client sullo switch A e un server sullo switch B; tutte le connessioni (client per passare, switch per passare e server per passare) sono tutte da 1 GB, i colli di bottiglia saranno dove tutto il traffico viene incanalato in una porta. A meno che il tuo server non abbia una connessione più veloce di 1 GB, non importa quale sia lo switch per passare alla connessione se la connessione finale dallo switch al server è ancora solo 1 GB.

L'ordine di configurazione ideale sarebbe; Un interruttore per tutti i dispositivi. Se si utilizzano più switch e se disponibili, utilizzare le porte progettate per connettere lo switch allo switch per ottenere una maggiore larghezza di banda. Se non sono disponibili più switch e porte di interconnessione, è possibile collegare più porte per aumentare la larghezza di banda tra switch.

Questo è un possibile collo di bottiglia. Alcuni switch ti permetteranno di aggregare la larghezza di banda con più porte in modo da 3X 1gbps o 4X1Gbps. Il sistema operativo switch avrà un metodo per farlo e varia da switch a switch poiché ogni fornitore ha il proprio modo di farlo. A volte anche nomi diversi per questa funzione. Controlla i manuali per la tua marca e modello per vedere se questo è supportato.

La risposta è si.

Le possibili soluzioni alternative includono l'uso di più collegamenti gigabit tra gli switch o un collegamento più veloce tra gli switch. Entrambe le opzioni richiedono il supporto dagli switch e con l'aggregazione di più collegamenti può essere problematico dividere il carico eventualmente tra i collegamenti.

In altre parole, ogni computer sarebbe in grado di trasferire solo alla velocità di un gigabit diviso per le 10 macchine che tentano di utilizzare il "ponte" tra gli switch?

sì

Quello che devi chiederti è quanto spesso succede. Nella tua rete particolare si tratta di un collo di bottiglia teorico che non sta causando problemi reali o un vero collo di bottiglia che vale la pena spendere soldi seri per risolverlo.

Inoltre, se tutti i computer accedono allo stesso server, la connessione al server sarà altrettanto un collo di bottiglia della connessione inter-switch.

In tal caso, esistono soluzioni alternative in modo che ogni dispositivo possa utilizzare la velocità massima da un punto all'altro?

Ci sono delle assolo ma quelle ti costeranno. Dì addio agli interruttori gigabit non gestiti a buon mercato.

Per prima cosa puoi provare a costruire un singolo switch che è effettivamente più grande. Molte famiglie di switch dispongono di connettori "stack" più veloci delle tipiche interfacce Ethernet, sebbene in alcuni casi possano comunque rappresentare un collo di bottiglia. Andando più in alto, si hanno switch di chassis che (a un prezzo) possono mettere un gran numero di porte su più linecard con un'interconnessione davvero veloce sul retro. Alla fine però raggiungi un punto in cui mettere più porte su uno switch non è solo un'assoluta perché hai bisogno di troppe porte o perché hai bisogno di porte in luoghi diversi e non vuoi una montagna di cavi ..

In secondo luogo, puoi vedere le varianti più veloci di Ethernet. Ethernet da 10 gigabit è ora ampiamente disponibile. 40 gigabit e 100 gigabit sono disponibili anche per un prezzo.

In terzo luogo è possibile esaminare l'aggregazione dei collegamenti. L'aggregazione dei collegamenti è uno strumento utile ma a causa delle limitazioni di progettazione è improbabile che venga visualizzato il 100% di utilizzo di tutte le porte nel gruppo di aggregazione.

Se hai bisogno di più di due switch, puoi anche iniziare a cercare topologie non ad albero. Sfortunatamente Ethernet non è stata progettata proprio per questo, quindi le assunzioni per supportarlo sono in qualche modo "imbullonate".