L'utilisation d'un seul câble pour connecter deux commutateurs crée-t-elle un goulot d'étranglement?
Je me rends compte que cela peut être une question stupide pour certains, mais c'est quelque chose que je me suis toujours demandé.
Disons que nous avons deux commutateurs gigabit et que tous les appareils du réseau sont également gigabits.
Si 10 ordinateurs connectés au commutateur A doivent transférer de grandes quantités de données vers un serveur sur le commutateur B (en même temps), la vitesse de transfert maximale de chaque connexion est-elle limitée par la bande passante de la connexion entre les deux commutateurs?
En d'autres termes, chaque ordinateur ne pourrait-il transférer qu'à une vitesse d'un gigabit divisé par les 10 machines essayant d'utiliser le "pont" entre les commutateurs?
Dans l'affirmative, existe-t-il des solutions de contournement pour que chaque appareil puisse utiliser sa vitesse maximale d'un point à un autre?
Oui. L'utilisation de câbles simples pour mettre en cascade plusieurs commutateurs Ethernet ensemble crée des goulots d'étranglement. Cependant, si ces goulots d'étranglement entraînent réellement de mauvaises performances, cela ne peut être déterminé qu'en surveillant le trafic sur ces liaisons. (Vous devriez vraiment surveiller vos statistiques de trafic par port. C'est encore une autre raison pour laquelle c'est une bonne idée.)
Un commutateur Ethernet a une bande passante interne limitée, mais généralement très grande, pour effectuer son travail. C'est ce qu'on appelle la bande passante de la matrice de commutation et peut être assez important, aujourd'hui, même sur des commutateurs Gigabit Ethernet très bas de gamme (un Dell PowerConnect 6248, par exemple, a une matrice de commutation de 184 Gbit/s). Garder le trafic circulant entre les ports sur le même commutateur signifie généralement (avec les commutateurs Ethernet modernes à 24 et 48 ports) que le commutateur lui-même ne "bloquera" pas les trames circulant à pleine vitesse filaire entre les périphériques connectés.
Invariablement, cependant, vous aurez besoin de plus de ports qu'un seul commutateur peut fournir.
Lorsque vous mettez en cascade (ou, comme certains diraient, des "tas") des commutateurs avec des câbles croisés, vous n’étendez pas la matrice de commutation des commutateurs les uns dans les autres. Vous connectez certainement les commutateurs et le trafic circulera, mais uniquement à la bande passante fournie par les ports connectant les commutateurs. S'il y a plus de trafic qui doit passer d'un commutateur à un autre que le câble de connexion unique peut prendre en charge les trames seront abandonnées.
Les connecteurs empilables sont généralement utilisés pour fournir des interconnexions de commutateur à commutateur à plus grande vitesse. De cette façon, vous pouvez connecter plusieurs commutateurs avec une limitation de bande passante de commutateur à commutateur beaucoup moins restrictive. (En utilisant à nouveau la série Dell PowerConnect 6200 comme exemple, leurs connexions de pile sont limitées en longueur à moins de 0,5 mètre, mais fonctionnent à 40 Gbit/s). Cela ne prolonge toujours pas la structure de commutation, mais il offre généralement des performances considérablement améliorées par rapport à une connexion en cascade unique entre les commutateurs.
Il y avait certains commutateurs (les commutateurs Intel 500 Series 10/100 me viennent à l'esprit) qui ont en fait étendu la structure de commutation entre les commutateurs via des connecteurs de pile, mais je n'en connais aucun qui ait une telle capacité aujourd'hui.
Une autre option mentionnée par d'autres affiches consiste à utiliser des mécanismes d'agrégation de liens pour "lier" plusieurs ports ensemble. Cela utilise plus de ports sur chaque commutateur, mais peut augmenter la bande passante de commutateur à commutateur. Gardez à l’esprit que différents protocoles d’agrégation de liens utilisent différents algorithmes pour "équilibrer" le trafic sur les liens du groupe d’agrégation et que vous devez surveiller les compteurs de trafic sur les interfaces individuelles du groupe d’agrégation pour vous assurer que l’équilibrage est réellement en cours. (Généralement, une sorte de hachage des adresses source/destination est utilisée pour obtenir un effet "d'équilibrage". Ceci est fait pour que les trames Ethernet arrivent dans le même ordre car les trames entre une source et une destination uniques se déplaceront toujours sur les mêmes interfaces, et présente l'avantage supplémentaire de ne pas nécessiter de mise en file d'attente ou de surveillance des flux de trafic sur les ports membres du groupe d'agrégation.)
Toute cette inquiétude concernant la bande passante de commutation de port à port est un argument pour utiliser des commutateurs basés sur le châssis. Toutes les cartes de ligne dans, par exemple, un commutateur Cisco Catalyst 6513, partagent la même structure de commutation (bien que certaines cartes de ligne puissent elles-mêmes avoir une structure indépendante). Vous pouvez bloquer de nombreux ports dans ce châssis et obtenir plus de bande passante de port à port que dans une configuration de commutateur discret en cascade ou même empilée.
réponse courte: oui, cela peut être un goulot d'étranglement
réponse légèrement meilleure: essayez l'agrégation de ports pour ajouter plus de liens entre les commutateurs.
réponse plus personnelle: ... il est fort probable que vous n'en ayez pas besoin. Cela dépend beaucoup du type de travail effectué par vos utilisateurs; mais il est très rare que de nombreux utilisateurs transmettent des données dans 100% des cas. Plus probablement, chaque lien sera inactif comme 95% du temps, ce qui signifierait que ce lien partagé par 10 utilisateurs serait inactif environ 50% du temps, et deux utilisateurs le partageant activement seulement 1,8% du temps.
Si vous utilisez l'un des ports 1 Gbit/s pour relier les deux commutateurs, alors oui, la bande passante totale disponible sera de 1 Gbit/10 + une surcharge. votre débit sera donc d'environ 0,8 Gb/s au total.
Si vos commutateurs le prennent en charge, vous pouvez utiliser un module d'empilage. Cela permet généralement un débit beaucoup plus élevé à presque la vitesse du fond de panier du commutateur.
Si votre commutateur le prend en charge, vous pouvez également utiliser agrégation de liens .
Il y a cependant un autre problème ici également, si votre serveur est connecté sur un port 1 Go, peu importe que vous empiliez les commutateurs à l'aide d'une autre méthode car votre serveur ne pourra transférer/recevoir des données qu'à 1 Go/s.
Votre meilleure option serait d'utiliser un module d'empilement pour vos commutateurs et de mettre votre serveur sur une liaison 10 Go. Cela suppose également que votre serveur sera capable de gérer cette quantité de données. Les configurations RAID de serveur typiques ne prendront en charge que des débits soutenus d'environ 700 Mo/s sur une période prolongée.
Dans l'exemple que vous avez fourni; Que vous avez dix clients sur le commutateur A et un serveur sur le commutateur B; toutes les connexions (client à commutateur, commutateur à commutateur et serveur à commutateur) sont toutes de 1 Go, le ou les goulots d'étranglement seront là où tout le trafic sera canalisé vers un port. À moins que votre serveur n'ait une connexion plus rapide que 1 Go, peu importe ce qu'est la connexion commutateur à commutateur si la connexion finale du commutateur au serveur n'est toujours que de 1 Go.
L'ordre de configuration idéal serait; Un commutateur pour tous les appareils. Si vous utilisez plusieurs commutateurs et si disponibles, utilisez des ports conçus pour connecter le commutateur au commutateur afin d'obtenir une bande passante accrue. Si l'utilisation de plusieurs commutateurs et ports d'interconnexion n'est pas disponible, vous pouvez éventuellement lier plusieurs ports pour augmenter la bande passante entre les commutateurs.
Si vous utilisez des commutateurs gérés (ceux auxquels vous pouvez vous connecter d'une manière ou d'une autre), vous pouvez peut-être combiner plusieurs ports de commutateur pour obtenir plus de bande passante.
De nombreux commutateurs gigabit standard ne sont soumis à aucune restriction entre les ports du même commutateur. Autrement dit, si vous disposez de 10 ports de commutation, ils peuvent tous être utilisés à pleine vitesse sans aucun problème.
Si vous utilisez l'un de ces ports pour vous connecter à un autre commutateur, alors oui, la communication entre ces deux commutateurs est ralentie. Cependant, les ordinateurs qui partagent un seul commutateur ne ralentiront pas, seulement lorsque le trafic traversera ce câble inter-commutateur unique, les gens commenceront à se battre pour la bande passante.
Si vous trouvez cela trop limitatif, vous devrez utiliser un commutateur géré aux deux extrémités et regrouper les ports de commutateur pour obtenir 2, 3, 4, quelle que soit la vitesse dont vous avez besoin. Ou, achetez un commutateur très haut de gamme et utilisez 10 gig entre les commutateurs. Les chances de combiner de nombreux ports 1 gig ensemble seront moins chères.
Si, et uniquement IF, les deux commutateurs prennent en charge une connexion lag/trunk de plusieurs ports pour créer une connexion à largeur unique, vous pouvez alors vous connecter de 2 au nombre maximal de ports autorisé pour créer une agrégation de liens.
Attention, vous ne vous contentez pas de câbles de connexion et vous êtes prêt à partir! Vous devez configurer les ports des deux côtés et ensuite seulement les connecter, sinon vous risquez une tempête de diffusion sûre qui peut faire tomber vos deux commutateurs.
Il s'agit d'un goulot d'étranglement possible. Certains commutateurs vous permettront d'agréger la bande passante avec plusieurs ports, donc 3X 1gbps ou 4X1Gbps. Le système d'exploitation du commutateur aura une méthode pour ce faire et elle varie d'un commutateur à l'autre car chaque fournisseur a sa propre façon de le faire. Parfois aussi des noms différents pour cette fonctionnalité. Consultez les manuels de votre marque et modèle pour voir si cela est pris en charge.
La réponse est oui.
Les solutions de contournement possibles incluent l'utilisation de plusieurs liaisons gigabits entre les commutateurs ou une liaison plus rapide entre les commutateurs. Les deux options nécessitent la prise en charge des commutateurs, et avec l'agrégation de plusieurs liens, il peut être problématique de diviser la charge éventuellement entre les liens.
En d'autres termes, chaque ordinateur ne pourrait-il transférer qu'à une vitesse d'un gigabit divisé par les 10 machines essayant d'utiliser le "pont" entre les commutateurs?
Oui
Ce que vous devez vous demander, c'est à quelle fréquence cela se produit-il. Dans votre réseau particulier, il s'agit d'un goulot d'étranglement théorique qui ne pose aucun problème réel ou d'un véritable goulot d'étranglement qui mérite de dépenser de l'argent sérieux pour le résoudre.
De plus, si tous les ordinateurs accèdent au même serveur, la connexion au serveur sera tout autant un goulot d'étranglement que la connexion entre commutateurs.
Dans l'affirmative, existe-t-il des solutions de contournement pour que chaque appareil puisse utiliser sa vitesse maximale d'un point à un autre?
Il y a des soloutions mais ces soloutions vont vous coûter cher. Dites adieu aux commutateurs gigabit non gérés bon marché.
Vous pouvez d'abord essayer de construire un seul commutateur qui est effectivement plus gros. De nombreuses familles de commutateurs ont des connecteurs "pile" qui sont plus rapides que les interfaces Ethernet classiques, bien qu'ils puissent toujours constituer un goulot d'étranglement dans certains cas. De plus en plus haut de gamme, vous avez des commutateurs de châssis qui (pour un prix) peuvent mettre un grand nombre de ports sur plusieurs cartes de ligne avec une interconnexion très rapide à l'arrière. Finalement, bien que vous atteigniez un point où mettre plus de ports sur un commutateur n'est tout simplement pas une solution, soit parce que vous avez besoin de trop de ports, soit parce que vous avez besoin de ports à différents endroits et que vous ne voulez pas une montagne de câbles.
Deuxièmement, vous pouvez regarder des variantes plus rapides d'Ethernet. Ethernet 10 gigabits est désormais largement disponible. 40 gigabits et 100 gigabits sont également disponibles pour un prix.
Troisièmement, vous pouvez regarder l'agrégation de liens. L'agrégation de liens est un outil utile, mais en raison des limitations de conception, il est peu probable que vous voyiez une utilisation à 100% de tous les ports du groupe d'agrégation.
Si vous avez besoin de plus de deux commutateurs, vous pouvez également commencer à examiner les topologies non arborescentes. Malheureusement, Ethernet n'a pas vraiment été conçu pour cela, donc les solutions pour le prendre en charge sont quelque peu "boulonnées".