Come devo collegare 7 dispositivi a un modulo switch con quattro interfacce Ethernet? Esiste una topologia preferita?

Ho un router / switch con quattro porte switch sul retro, a cui ho bisogno di collegare sette dispositivi.

C'è un motivo per preferire l'una o l'altra delle seguenti topologie o sarebbe meglio una configurazione completamente diversa?

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||        ||
|| Router ||
||        ||
||--------||                    ________
||        ||--------Device 1   |        |--------Device 4
|| 4-port ||--------Device 2   | 5-port |--------Device 5
|| Switch ||--------Device 3   | Switch |--------Device 6
||        ||-------------------|________|--------Device 7
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============         ______
||        ||        |      |--------Device 1
|| Router ||        |      |--------Device 2
||        ||        |8-port|--------Device 3
||--------||        |switch|--------Device 4
||        ||--------|      |--------Device 5
|| 4-port ||        |      |--------Device 6
|| Switch ||        |______|--------Device 7
||        ||
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Modifica: Wow, questa domanda aveva 100 volte più visualizzazioni di quanto mi aspettassi - grazie a tutti per il tuo contributo! Ho deciso di seguire il secondo diagramma sopra, iniziando con l'acquisto di uno switch a 8 porte (probabilmente un Netgear GS108).

La cosa da tenere a mente è che il collegamento tra lo switch e il router è condiviso tra tutti i dispositivi che tentano di comunicare attraverso il collegamento.

Se:

• i dispositivi si connettono prevalentemente a Internet e non tra di loro
• e la velocità della connessione Internet è più lenta di una singola porta del router

quindi non vi è alcuna differenza di rete tra le 2 opzioni, ad eccezione del fatto che gli switch a 5 porte sono leggermente più economici di quelli a 8 porte e, se lo switch si spegne, i dispositivi collegati direttamente al router continueranno ad avere accesso a Internet.

Tuttavia, se si esegue lo streaming di dati da un dispositivo a un altro all'interno della propria rete, il collegamento tra lo switch e il router può essere un collo di bottiglia se 2 dispositivi sullo switch vogliono accedere a 2 dispositivi sul router contemporaneamente e utilizzare più di metà della larghezza di banda del collegamento tra il router / switch ciascuno.

Ma, se la maggior parte del traffico interno è diretto a un server nas box / media server domestico, in genere sarà limitato anche a una singola porta, e il collo di bottiglia tra switch e router non sarà molto importante.

Personalmente, trovo che la mia casa abbia dei dispositivi sparsi in tutto il luogo, e non è pratico per me collegare tutto allo switch 1 a meno che non installi fili ovunque. Quindi avere l'opzione in alto fornisce 2 posizioni che possono avere dispositivi collegati, con solo 1 cavo che scorre tra le posizioni.

Modifica: Nevin Williams sottolinea che l'opzione 2 ha più porte in totale. Parafrasando uno dei punti che Damon sta facendo, è meglio avere più porte per future espansioni o circostanze impreviste che richiedono 1 porta in più rispetto a quelle acquistate. Tuttavia, entrambi questi punti non si applicherebbero più se l'opzione 1 utilizzava uno switch a 8 porte e si utilizzavano ancora tutte le porte sul router, lasciando le porte di riserva sullo switch.

A meno che tu non abbia già uno switch a 5 porte in giro e sia troppo povero per permettersi di acquistare lo switch a 8 bit, la seconda alternativa è sicuramente la migliore, in generale. Potrebbero esserci validi motivi per qualcosa di diverso, ma in genere si desidera sicuramente connettere tutti gli host allo switch.

Comprerei comunque uno switch a 16 porte, poiché nella mia esperienza ogni volta che hai bisogno di 8 porte e hai uno switch con esattamente 8 porte, hai bisogno di 9 porte una settimana dopo. Non hai mai bisogno di più di 9 o 10 porte, tuttavia, se hai acquistato subito uno switch a 16 porte.

I router Internet sono spesso a buon mercato, nel complesso e nel rispetto delle loro capacità di commutazione, nonché nel rispetto dell'affidabilità generale e con un firmware in cui è difficile dire o controllare cosa sta succedendo esattamente.
Gli interruttori (tranne forse la merda più economica) sono di solito dispositivi che non si guastano mai e in cui sai esattamente cosa sta succedendo in ogni momento. Affidabile e riproducibile. Ho sempre sostituito gli switch solo quando avevo bisogno di più porte. Non ho mai visto un arresto anomalo dello switch o impiegare più di 2 secondi a "avviarsi". Vorrei poter dire lo stesso dei router.

Avere tutti i dispositivi collegati a un interruttore (supponendo un interruttore no-shit con sufficiente larghezza di banda di commutazione) significa che ogni dispositivo è uguale tra uguali. Ogni dispositivo può parlare in modalità full-duplex con l'altro dispositivo in qualsiasi momento, come se fossero collegati direttamente. Inoltre, ogni dispositivo può parlare con il router, condividendo la singola connessione in modo equo (o ingiustamente , se si configura esplicitamente uno smart switch per fare qualcosa di diverso, che ha i suoi usi!).

Normalmente, condividere la larghezza di banda con il router non è affatto un problema poiché pochissime persone hanno connessioni Internet che superano la velocità di 1GbE, quindi in entrambi i casi il collegamento Internet è più lento della connessione condivisa.

D'altra parte, collegare diversi cavi di rete al router / switch potrebbe aumentare il consumo energetico (e lo sviluppo di calore, riducendo rispettivamente l'affidabilità e la durata) del 20-30% (come nel caso del mio router AVM qui) e in base sui dettagli che non è possibile verificare o controllare anche il carico della CPU, il che potrebbe ridurre la velocità effettiva.
Il router potrebbe essere ingiusto (involontariamente, a causa della mancanza di firmware) nei confronti dei client che condividono una connessione tramite uno switch rispetto a quelli connessi direttamente. Spero che non sia così, ma non hai modo di esserne sicuro. Potrebbe consentire l'inserimento di 4 cavi, ma ha una capacità di commutazione solo per 2 di essi full-duplex. Non di rado, un router fungerà anche da punto di accesso wireless. È un ponte in hardware o software? Ciò conta o meno sulla capacità di commutazione? Di solito non lo sai.

Nessuna di quelle cose "non so, non so dire" si applica se ogni host si connette allo switch. Esiste esattamente un cavo che va nel router, il che è buono come si arriva. Devi ancora convivere con ciò che non sai del router, ma hai il controllo di ciò che puoi controllare.

Le rotte sono ingiuste solo se configuri esplicitamente l'opzione (se è in grado di farlo) di comportarsi in quel modo. Ciò è utile, ad esempio, se si esegue qualcosa come DownloadStation su un NAS e si desidera utilizzare la piena capacità della propria connessione Internet, ma allo stesso tempo non si desidera che il proprio computer desktop abbia un impatto notevole o sia praticamente "privo di Internet "perché l'attività di download ruba tutta la larghezza di banda. Oppure, se non ti piace che la tua smart TV sia troppo intelligentee desideri rimuovere quegli stupidi annunci HbbTV che bloccano un terzo dello schermo, basta dire al router di non inoltrare la porta 80 a quell'host. O qualcosa. Non consentire alcune cose IoT a basso costo che potrebbero essere dirottate per attaccare il tuo computer desktop da un indirizzo locale, eventualmente bypassando il firewall (ma lascia che il desktop si connetta al dispositivo).
Certo, alcuni router possono fare anche questo tipo di cose, ma è piuttosto piuttosto economico, di solito limitato e con risultati spesso moderatamente soddisfacenti.

È anche un design molto più elegante in generale. Ogni host ha esattamente lo stesso numero di hop per ogni posizione locale e remota, la connettività di ogni host può essere controllata in un posto centrale e c'è esattamente un cavo per controllare in caso di "meh, internet no work" o un cavo per estrarre nel caso in cui si desideri tagliare la linea nel modo più duro.

Aggiungendo il mio $ 0,02, poiché non è coperto direttamente nelle altre risposte:

A parte i calcoli di larghezza di banda e potenza, acquisterei uno switch a 8 porte e andrei con la seconda topologia poiché la tua rete potrebbe espandersi in futuro. In effetti, prenderei in considerazione l'acquisto di uno switch ancora più grande se ne trovassi uno a un prezzo simile. Di recente ho creato una piccola rete molto simile alla tua e sono rimasto sorpreso dalla rapidità con cui ho riempito le porte extra che pensavo non avrei mai usato.

Uno dei principi di una buona progettazione della rete è l'espandibilità, che prenderei sicuramente in considerazione durante la progettazione della rete (non importa quanto sia piccola).

In breve

Dipende dal tuo obiettivo:

• Per risparmiare o avere 2 o 3 dispositivi privilegiati (e 4-5 di importanza secondaria, meno privilegiati ) puoi optare per la prima soluzione, anche con uno switch a 8 porte che dovresti acquistare in qualsiasi modo.
• Scalabilità e "democrazia" (nei privilegi) suggeriscono la seconda configurazione.
• Per la solidità e la resilienza della tua rete hai bisogno di ridondanza : una terza soluzione.

Qualche parola in più

Una recensione delle tue soluzioni:

• Soluzione A: 3 al 1 ° livello + interruttore con 4 al secondo livello

  • Può dare a ciascuno dei primi 3 dispositivi la stessa larghezza di banda del secondo intero blocco.
  • I primi 3 dispositivi che scambiano file tra loro possono ridurre la larghezza di banda di Internet per il secondo blocco.
  • Il secondo blocco può scambiare file senza ridurre la larghezza di banda dei primi 3.

• Soluzione B: 7 insieme al secondo livello.

  • Nessuna preferenza per qualsiasi dispositivo. ( democrazia ).
  • Se due dispositivi si scambiano molto tra di loro, è possibile influire sulla larghezza di banda per gli altri 5 (esiste anche una larghezza di banda limite per la rete interna, non solo sul lato esterno).
  • 3 slot liberi sul router per ridimensionare il sistema (e acquistare altri switch)
  • 1 slot libero al secondo livello per aggiungere un nuovo dispositivo di riserva.

La ridondanza

• A volte le cose vanno male.
• Se aspetti abbastanza tempo, può arrivare quel momento " Tutto ciò che può andare storto andrà storto " .
• Sii pronto.
  (... e probabilmente quel momento non arriverà mai! Parafrasando di nuovo Murphy )

Ridondanza. Se non hai problemi ad acquistare 2 switch da 8 porte ciascuno (BTW utilizzerai più elettricità) se uno switch si rompe avrai la possibilità di connettere tutti i tuoi dispositivi sull'altro e ripristinare rapidamente la connessione a Internet e all'interno della tua casa / rete di lavoro.

• Soluzione C: (2 switch da 8 porte ciascuno).

  • Resilienza : se uno switch si rompe puoi connettere tutti i tuoi dispositivi all'altro (soluzione B) nel frattempo acquisti il ​​nuovo ...
  • Il traffico sarà più equilibrato nel caso in cui un utente desideroso (almeno l'altro blocco possa utilizzare metà della larghezza di banda del router o scambiare tra loro l'intera larghezza di banda).
  • Costi (-) : costi di avvio e manutenzione: è necessario acquistare 2 interruttori e mantenerli attivi.
  • Indipendenza. Il traffico all'interno di ciascuno dei 2 gruppi non influirà sul traffico sul secondo.

Mi è piaciuto il tuo Schetch:

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||        ||                    ________
|| Router ||                   |        |--- Free x 5
|| 4-port ||                   | 8-port |--------Device 1
|| Switch ||                   | Switch |--------Device 2
||        ||     +-------------|________|--------Device 3
||        ||     |
||--------||     |              ________
||        ||-----+             |        |--------Device 4
|| 4-port ||-------------------| 8-port |--------Device 5
|| Switch ||-- Free            | Switch |--------Device 6
||        ||-- Free            |        |--------Device 7
============                   |________|--- Free x 4