Чи використання одного кабелю для підключення двох комутаторів створює вузьке місце?

Я усвідомлюю, що це може бути дурним питанням для деяких, але мені це завжди було цікаво.

Скажімо, у нас є два гігабітні комутатори, і всі пристрої в мережі також є гігабітними.

Якщо 10 комп'ютерів, підключених до комутатора A, потрібно передати велику кількість даних на сервер за допомогою перемикача B (одночасно), чи максимальна швидкість передачі кожного з'єднання обмежена пропускною здатністю з'єднання між двома комутаторами?

Іншими словами, чи зможе кожен комп'ютер передати лише зі швидкістю один гігабіт, розділений на 10 машин, що намагаються використовувати "міст" між комутаторами?

Якщо так, чи існують якісь обхідні шляхи, щоб кожен пристрій міг використовувати максимальну швидкість від точки до точки?

Так. Використання одиночних кабелів для "каскаду" декількох комутаторів Ethernet разом створює вузькі місця. Незалежно від того, чи фактично ці вузькі місця призводять до низької продуктивності, можна визначити лише шляхом моніторингу трафіку за цими посиланнями. (Ви дійсно повинні стежити за статистикою трафіку порту. Це ще одна причина, чому це гарна ідея.)

Комутатор Ethernet має обмежену, але, як правило, дуже велику внутрішню пропускну здатність для виконання своєї роботи в межах. Це називається пропускною здатністю тканини комутації, і сьогодні вона може бути досить великою, навіть на дуже гігантських гігабітних комутаторах Ethernet (наприклад, Dell PowerConnect 6248 має тканину комутації 184 Гбіт / с). Утримування трафіку, що протікає між портами на одному комутаторі, зазвичай означає (із сучасними перемикачами Ethernet на 24 та 48 портів), що сам комутатор не буде «блокувати» кадри, що протікають на повній швидкості проводів між підключеними пристроями.

Однак незмінно вам знадобиться більше портів, ніж може забезпечити один комутатор.

Коли ви каскадно (або, як би хтось сказав, "купи") перемикається з перехресними кабелями, ви не подовжуєте тканину комутації від вимикачів один до одного. Ви, звичайно, підключаєте комутатори, і трафік буде протікати, але тільки на пропускній здатності, передбаченій портами, що з'єднують комутатори. Якщо більше трафіку, який повинен протікати з одного комутатора на інший, ніж один кабель з'єднання, може підтримуватись кадри.

З'єднувачі для укладання зазвичай використовуються для забезпечення швидкісних з'єднань перемикання на комутатор. Таким чином ви можете підключити декілька комутаторів із значно менш обмежувальним обмеженням пропускної здатності перемикання на комутатор. (Знову використовуючи серію Dell PowerConnect 6200 в якості прикладу, їх з'єднання для стека обмежені довжиною менше 5 метрів, але працюють зі швидкістю 40 Гбіт / с). Це все ще не розширює тканину комутації, але, як правило, пропонує значно покращені показники порівняно з одним каскадним з'єднанням між комутаторами.

Були деякі перемикачі (Intel 500 Series 10/100 перемикачі на думку), які насправді розширили тканину перемикання між комутаторами за допомогою роз'ємів стека, але я не знаю жодного, хто має таку можливість сьогодні.

Одним із варіантів, про який згадували інші афіші, є використання механізмів агрегації зв’язків для "з'єднання" декількох портів разом. Це використовує більше портів на кожному комутаторі, але може збільшити пропускну здатність перемикання на комутатор. Слідкуйте за тим, щоб різні протоколи агрегації посилань використовували різні алгоритми, щоб "збалансувати" трафік посиланнях у групі агрегації, і вам потрібно стежити за лічильниками трафіку на окремих інтерфейсах групи агрегації, щоб переконатися, що балансування дійсно відбувається. (Зазвичай для досягнення "балансуючого" ефекту використовується якийсь хеш адрес джерела / призначення. Це робиться для того, щоб кадри Ethernet надходили в одному порядку, оскільки кадри між одним джерелом і пунктом призначення завжди будуть переміщуватися через однакові інтерфейси,

Вся ця стурбованість питаннями пропускної здатності комутації "порт на порт" є одним із аргументів для використання перемикачів на базі шасі. Усі візитні картки, наприклад, комутатор Cisco Catalyst 6513, мають однакову тканину комутації (хоча деякі лінійні картки самі можуть мати незалежну тканину). Ви можете застрягнути багато портів у цій шасі і отримати більшу пропускну здатність порт-порт, ніж ви могли б у каскадній або навіть складеній дискретної конфігурації комутатора.

коротка відповідь: так, це може бути вузьке місце

трохи краща відповідь: спробуйте трансінгування портів, щоб додати більше посилань між комутаторами.

більш особиста відповідь: ... цілком ймовірно, що вона вам не знадобиться. Це залежить багато від виду роботи , виконуваної ваших користувачів; але дуже рідко у вас багато користувачів, що передають дані приблизно в 100% часу. Швидше за все, кожне посилання буде простоювати, як 95% часу, що означатиме, що посилання, яке ділиться 10 користувачами, буде простоювати близько 50% часу, а два користувачі, які активно діляться ним лише 1,8% часу.

Якщо ви використовуєте один з портів 1 Гбіт / с для з'єднання двох комутаторів, то так, загальна доступна пропускна здатність буде 1 Гбіт / 10 + деяка накладні витрати. тому ваша пропускна здатність складе приблизно 0,8 Гбіт / с загалом.

Якщо ваші комутатори підтримують його, ви можете використовувати модуль укладання. Зазвичай це дозволяє набагато більшу швидкість пропускної здатності майже зі швидкістю опорної площини комутатора.

Якщо ваш комутатор підтримує його, ви також можете використовувати агрегацію посилань .

Однак тут є й інша проблема, якщо ваш сервер підключений на порту 1 Гбіт, не має значення, чи будете ви складати комутатори іншим методом, оскільки ваш сервер зможе передавати / приймати дані лише зі швидкістю 1 Гбіт / с.

Вашим найкращим варіантом було б використовувати модуль укладання для своїх комутаторів і поставити ваш сервер на 10Gb посилання. Це також передбачає, що ваш сервер зможе обробляти таку кількість даних. Типові налаштування RAID сервера підтримуватимуть лише постійну пропускну здатність близько 700 Мбіт / с протягом тривалого періоду часу.

Якщо ви використовуєте керовані комутатори (ті, з якими ви можете увійти в якийсь спосіб), можливо, ви можете комбінувати кілька портів комутаторів, щоб отримати більшу пропускну здатність.

У багатьох гігабітних комутаторів на полиці не буде обмежень між портами на одному комутаторі. Тобто, якщо у вас є 10 портів комутаторів, усі вони можуть бути використані на повній швидкості без проблем.

Якщо ви використовуєте один з цих портів для підключення до іншого комутатора, то так, зв’язок між цими двома комутаторами сповільнюється. Однак комп'ютери, які розділяють один комутатор, не сповільнюватимуться лише тоді, коли трафік перетне той кабель, що перемикається між собою, люди почнуть боротися за пропускну здатність.

Якщо ви вважаєте це занадто обмежуючим, вам доведеться використовувати керований перемикач з обох кінців і об'єднати порти комутаторів разом, щоб отримати 2, 3, 4, незалежно від необхідної швидкості. Або придбайте дуже високий кінцевий вимикач і використовуйте 10-гіга між перемикачами. Швидше за все, поєднання багатьох портів на 1 гіг разом буде дешевше.

Якщо і лише IF, обидва комутатори підтримують з’єднання лаг / магістраль декількох портів для створення з'єднання однієї ширини, потім можна підключити від 2 до максимально дозволеної кількості портів для створення агрегації зв’язків.

Попередження, ви не просто підключаєте кабелі та готові до роботи! Вам потрібно налаштувати порти з обох сторін і лише потім підключити їх, інакше ви ризикуєте впевненою бурею, яка може збити обидва ваші комутатори.

У наведеному прикладі; Що у вас є десять клієнтів на комутаторі A і сервер на комутаторі B; всі з'єднання (клієнт для перемикання, перехід на комутатор та сервер для переключення) - це 1 Гбіт, вузькі місця - це те, де весь трафік буде переведений в один порт. Якщо ваш сервер не має з'єднання швидше 1 Гбіт, це не має істотного значення, яким є перехід на комутаційне з'єднання, якщо кінцеве з'єднання від комутатора до сервера все ще становить лише 1 Гбіт.

Ідеальним було б порядок конфігурації; Один перемикач для всіх пристроїв. Якщо використовується декілька комутаторів, і якщо вони є, використовуйте порти, призначені для підключення комутатора до комутатора, щоб отримати більшу пропускну здатність. Якщо використання декількох комутаторів та портів взаємозв'язку недоступні, ви, можливо, можете зв’язати кілька портів, щоб збільшити пропускну здатність між комутаторами.

Це можливе вузьке місце. Деякі комутатори дозволять узгодити пропускну здатність з декількома портами, так що 3X 1gbps або 4X1Gbps. ОС комутатора має метод для цього, і він змінюється від комутатора до комутатора, оскільки кожен постачальник має свій спосіб зробити це. Іноді для цієї функції також різні назви. Перегляньте посібники для своєї марки та моделі, щоб побачити, чи підтримується це.

Відповідь - так.

Можливі обхідні шляхи включають використання декількох гігабітних зв’язків між комутаторами або більш швидке з'єднання між комутаторами. Обидва варіанти вимагають підтримки комутаторів, і при об'єднанні декількох посилань може бути проблематично поділити навантаження подій між ланками.

Іншими словами, чи зможе кожен комп'ютер передати лише зі швидкістю один гігабіт, розділений на 10 машин, що намагаються використовувати "міст" між комутаторами?

Так

Що ви повинні запитати у себе, це те, як часто це відбувається насправді. У вашій конкретній мережі це теоретичне вузьке місце, яке не викликає реальних проблем або справжнє вузьке місце, на яке варто витратити серйозні гроші на вирішення.

Крім того, якщо всі комп'ютери мають доступ до одного сервера, то з'єднання з сервером буде таким самим вузьким місцем, як і з'єднання між комутаторами.

Якщо так, чи існують якісь обхідні шляхи, щоб кожен пристрій міг використовувати максимальну швидкість від точки до точки?

Є рішення, але ці рішення будуть коштувати вам. Попрощайтеся з брудом дешевих некерованих гігабітних комутаторів.

Спочатку ви можете спробувати створити єдиний перемикач, який значно більший. Багато сімей перемикачів мають "стекові" роз'єми, які швидші, ніж типові інтерфейси Ethernet, хоча в деяких випадках вони все ще можуть бути вузьким місцем. Якщо ви просуваєтеся більше, у вас є вимикачі шасі, які (за ціною) можуть розмістити велику кількість портів на декількох лінійних картах із дійсно швидким з'єднанням вниз ззаду. Зрештою, хоча ви досягнете точки, коли розміщення більшої кількості портів на одному комутаторі просто не є рішенням, тому що вам потрібно занадто багато портів, або тому, що вам потрібні порти в різних місцях, і ви не хочете гору кабелю.

По-друге, ви можете переглянути більш швидкі варіанти Ethernet. Зараз широко доступна 10-гігабітна Ethernet. 40 гігабіт і 100 гігабіт також доступні за ціною.

По-третє, ви можете переглянути агрегацію посилань. Агрегація посилань є корисним інструментом, але через обмеження дизайну ви навряд чи зможете побачити 100% використання всіх портів групи агрегації.

Якщо вам потрібно більше двох комутаторів, ви також можете почати переглядати недеревні топології. На жаль, Ethernet насправді не був розроблений для цього, тому рішення для його підтримки є дещо «підкресленими».