Como devo conectar 7 dispositivos a um módulo de chave com quatro interfaces ethernet? Existe uma topologia preferida?

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Eu tenho um roteador / switch com quatro portas de switch na parte traseira, às quais preciso conectar sete dispositivos.

Existe uma razão para preferir uma ou outra das topologias abaixo, ou uma configuração completamente diferente seria melhor?

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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
============
============         ______
||        ||        |      |--------Device 1
|| Router ||        |      |--------Device 2
||        ||        |8-port|--------Device 3
||--------||        |switch|--------Device 4
||        ||--------|      |--------Device 5
|| 4-port ||        |      |--------Device 6
|| Switch ||        |______|--------Device 7
||        ||
============

Edit: Uau, essa pergunta teve 100x mais visualizações do que eu esperava - agradeço a todos pela sua contribuição! Decidi seguir o segundo diagrama acima - começando com a compra de um switch de 8 portas (provavelmente um Netgear GS108).

    
por user200783 14.11.2017 / 12:34

4 respostas

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O que você deve ter em mente é que o link entre o switch e o roteador é compartilhado entre todos os dispositivos que tentam se comunicar pelo link.

Se:

  • os dispositivos se conectam predominantemente à internet e não uns aos outros
  • e a velocidade da conexão com a internet é mais lenta que uma única porta do roteador

então não há diferença de rede entre as duas opções, exceto que as 5 portas são muito mais baratas que as de 8 portas, e se o switch morrer, os dispositivos conectados diretamente ao roteador continuarão a ter acesso à internet.

No entanto, se você estiver transmitindo dados de um dispositivo para outro em sua rede, o link entre o switch e o roteador poderá ser um gargalo se dois dispositivos no switch quiserem acessar dois dispositivos no roteador ao mesmo tempo e use mais da metade da largura de banda do link entre o roteador / switch.

Mas, se a maior parte do tráfego interno for para uma home nas box / media server, então ele normalmente será limitado a uma única velocidade de porta, e o gargalo entre o switch e o roteador não será tão importante.

Pessoalmente, acho que minha casa tem dispositivos espalhados pelo local, e não é prático ligar tudo ao switch 1, a menos que eu use fios em todos os lugares. Portanto, ter a opção superior fornece dois locais que podem ter dispositivos conectados, com apenas um cabo sendo executado entre os locais.

Editar: Nevin Williams faz um bom argumento, que a opção 2 tem mais portas no total. Parafraseando um dos pontos que Damon está fazendo, é melhor ter mais portas para expansão futura ou circunstâncias imprevistas que exijam mais 1 porta do que você compra. No entanto, esses dois pontos não se aplicariam se a opção 1 usasse um switch de 8 portas e você ainda usasse todas as portas no roteador, deixando as portas sobressalentes no switch.

    
por 14.11.2017 / 13:25
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A menos que você já tenha um switch de 5 portas e seja muito pobre para comprar o switch de 8 bits, a segunda alternativa é certamente a melhor, em geral. Pode haver razões válidas para algo diferente, mas geralmente você deseja conectar todos os hosts ao switch.

No entanto, eu compro um switch de 16 portas, já que na minha experiência sempre que você precisa de 8 portas e tem um switch com exatamente 8 portas, você precisa de 9 portas uma semana depois. Você nunca precisa de mais de 9 ou 10 portas, no entanto, se você comprou um switch de 16 portas imediatamente.

Os roteadores de Internet geralmente estão no lado mais barato, no geral e em relação às suas capacidades de comutação, bem como em relação à confiabilidade geral, e com um firmware em que é difícil saber ou controlar exatamente o que está acontecendo. > Switches (exceto talvez a porcaria mais barata) são geralmente dispositivos que nunca falham e onde você sabe exatamente o que está acontecendo em todos os momentos. De forma confiável e reproduzível. Eu só substituí os switches quando precisei de mais portas. Eu nunca vi uma falha no switch ou demore mais de 2 segundos para "inicializar". Gostaria de poder dizer o mesmo sobre roteadores.

Ter todos os dispositivos conectados a um comutador (supondo um comutador sem problemas com largura de banda de comutação suficiente) significa que cada dispositivo é igual entre iguais. Cada dispositivo pode falar em full-duplex com o outro dispositivo a todo momento, como se eles estivessem conectados diretamente. Além disso, cada dispositivo pode falar com o roteador, compartilhando a conexão única de forma justa (ou injustamente , se você configurar explicitamente um comutador inteligente para fazer algo diferente, que tem seu uso!).

Normalmente, compartilhar largura de banda com o roteador não é problema, já que poucas pessoas têm conexões de Internet que excedem a velocidade de 1 GbE, portanto, o link da Internet é mais lento que a conexão compartilhada.

Por outro lado, conectar vários cabos de rede ao roteador / switch pode aumentar muito o consumo de energia (e o aquecimento, respectivamente reduzindo a confiabilidade e a vida útil) em 20-30% (esse é o caso do meu roteador AVM aqui) e, dependendo dos detalhes, que você não pode verificar ou controlar talvez a carga da CPU, o que pode reduzir a taxa de transferência. O roteador pode muito bem ser injusto (inadvertidamente, devido à falta de firmware) para os clientes que compartilham uma conexão através de um switch em comparação com aqueles conectados diretamente. Espero que não seja o caso, mas você não tem como ter certeza. Pode permitir a conexão de 4 cabos, mas apenas a capacidade de comutação para 2 deles full-duplex. Não raramente, um roteador também servirá como ponto de acesso sem fio. Isso é ligado em hardware ou software? Isso conta contra a capacidade de comutação ou não? Normalmente você não sabe.

Nenhum desses "não sei, não posso dizer" coisas se aplicam se cada host se conecta ao switch. Há exatamente um cabo indo para o roteador, o que é o melhor possível. Você ainda tem que viver com o que você não sabe sobre o roteador, mas você está no controle do que você pode controlar.

As rotas são apenas injustas se você configurar explicitamente o comutador (se for capaz disso) para se comportar dessa maneira. Isso é útil, por exemplo, se você executar algo como o DownloadStation em um NAS e quiser usar toda a capacidade da sua conexão com a Internet, mas ao mesmo tempo não deseja que o seu computador tenha um impacto perceptível ou seja virtualmente "desprovido de internet" "porque a tarefa de download rouba toda a largura de banda. Ou, se você não gosta de sua smart TV ser muito inteligente , e deseja remover esses anúncios estúpidos de HbbTV bloqueando um terço da sua tela, basta dizer ao roteador para não encaminhar a porta 80 para esse host. Ou alguma coisa. Não permita que uma coisa barata da IoT, que pode ser sequestrada, ataque seu computador de mesa a partir de um endereço local, possivelmente ignorando o firewall (mas deixe a área de trabalho conectar-se ao dispositivo). Claro, alguns roteadores podem fazer esse tipo de coisa também, mas é tudo do lado barato, geralmente limitado, e com resultados muitas vezes moderadamente satisfatórios.

É também um design muito mais elegante em geral. Cada host tem exatamente o mesmo número de saltos para cada local e local remoto, a conectividade de cada host pode ser controlada em um local central, e há exatamente um cabo para verificar em caso de "meh, internet no work" ou um cabo para puxe para fora no caso de você querer cortar a linha da maneira mais difícil.

    
por 14.11.2017 / 16:33
4

Adicionando meus $ 0,02, já que não é coberto diretamente nas outras respostas:

Excluindo largura de banda e cálculos de energia, eu compraria um switch de 8 portas e usaria a segunda topologia, já que sua rede pode se expandir no futuro. Na verdade, eu consideraria comprar um switch ainda maior se você puder encontrar um com um preço semelhante. Recentemente, configurei uma pequena rede muito semelhante à sua e fiquei surpreso com a rapidez com que enchi as portas extras que eu achava que nunca usaria.

Um dos princípios do bom design de rede é a capacidade de expansão, que eu definitivamente levaria em conta ao projetar sua rede (não importa quão pequena ela seja).

    
por 14.11.2017 / 21:00
3

Em resumo

Depende do seu objetivo:

  • Para fazer economias ou para ter 2 ou 3 dispositivos privilegiados (e 4-5 de importância secundária, menos privilegiado ) você pode optar pela primeira solução, mesmo com um switch de 8 portas que você deve comprar de qualquer maneira.
  • Escalabilidade e "democracia" (em privilégios) sugere a segunda configuração.
  • Para robustez e resiliência da sua rede, você precisa de Redundância : uma terceira solução.

Algumas palavras mais

Uma análise das suas soluções:

  • Solução A: 3 no 1º nível + alternar com 4 no segundo nível

    • Pode dar a cada um dos três primeiros dispositivos a mesma largura de banda do segundo bloco inteiro.
    • Os três primeiros dispositivos que trocam arquivos entre si podem reduzir a largura de banda da Internet para o segundo bloco.
    • O segundo bloco pode trocar arquivos sem diminuir a largura de banda dos três primeiros.
  • Solução B: 7 juntos no segundo nível.

    • Não há preferência por nenhum dispositivo. ( democracia ).
    • Se dois dispositivos trocarem muito entre si, você poderá afetar a largura de banda dos outros 5 (também há um limite de largura de banda para a rede interna, não apenas no lado externo).
    • 3 slots livres no roteador para escalar o sistema (e comprar outros switches)
    • 1 slot livre no segundo nível para adicionar um novo dispositivo de reserva.

A redundância

Redundância. Se você não tem problema para comprar 2 switches de 8 portas cada (BTW você usará mais eletricidade) se um switch quebrar você terá a possibilidade de conectar todos os seus dispositivos no outro um e restaurar rapidamente a conexão à internet e dentro de sua rede doméstica / de trabalho.

  • Solução C: (2 interruptores de 8 portas cada).

    • Resiliência : se um interruptor quebrar você pode conectar todos os seus dispositivos ao outro (solução B) enquanto você compra o novo ...
    • O tráfego será mais equilibrado caso um usuário ansioso (pelo menos o outro bloco possa usar metade da largura de banda do roteador, ou trocar em largura de banda total entre eles) .
    • Custos (-) : Início e custos de manutenção: você precisa comprar dois interruptores e mantê-los ligados.
    • Independência. O tráfego dentro de cada um dos dois grupos não afetará o tráfego no segundo.

Eu gostei do seu Schetch:

============
||        ||                    ________
|| 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
    
por 16.11.2017 / 00:30