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 je me suis toujours posé la question.

Disons que nous avons deux commutateurs gigabits et que tous les périphériques du réseau sont également gigabits.

Si 10 ordinateurs connectés au commutateur A doivent transférer de grandes quantités de données vers un serveur du commutateur B (simultanément), 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?

Si tel est le cas, existe-t-il des solutions permettant à chaque périphérique d’utiliser sa vitesse maximale d’un point à l’autre?

Oui. L'utilisation de câbles simples pour "mettre en cascade" plusieurs commutateurs Ethernet ensemble crée des goulots d'étranglement. Toutefois, il n’est possible de déterminer si ces goulots d’étranglement entraînent de mauvaises performances, mais uniquement en surveillant le trafic sur ces liaisons. (Vous devriez vraiment surveiller vos statistiques de trafic par port. C'est une raison supplémentaire pour laquelle c'est une bonne idée.)

Un commutateur Ethernet a une bande passante interne limitée, mais généralement très importante, pour effectuer son travail. Cela s'appelle la bande passante de la matrice de commutation et peut être assez importante, même sur des commutateurs Ethernet gigabit très bas de gamme (un Dell PowerConnect 6248, par exemple, est doté d'une matrice de commutation à 184 Gbps). Garder le trafic 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 la vitesse du fil entre les périphériques connectés.

Invariablement, cependant, vous aurez besoin de plus de ports qu'un seul commutateur peut en fournir.

Lorsque vous commutez en cascade (ou, comme certains diraient, "tas") avec des câbles croisés, vous ne prolongez pas la structure de commutation des commutateurs les uns aux autres. Vous connectez certainement les commutateurs et le trafic circulera, mais uniquement à la bande passante fournie par les ports qui connectent les commutateurs. S'il y a plus de trafic qui doit circuler d'un commutateur à un autre, le câble de connexion unique que les câbles en charge peuvent prendre en charge sera abandonné.

Les connecteurs d'empilage sont généralement utilisés pour fournir des interconnexions commutateur à commutateur plus rapides. De cette façon, vous pouvez connecter plusieurs commutateurs avec une limitation de bande passante de commutateur à commutateur beaucoup moins restrictive. (En reprenant l'exemple de la gamme Dell PowerConnect 6200, leurs connexions à la pile ont une longueur limitée à moins de 0,5 mètre, mais fonctionnent à 40 Gbps). Cela n’étend toujours pas la matrice de commutation, mais il offre généralement des performances considérablement améliorées par rapport à une connexion en cascade unique entre des commutateurs.

Certains commutateurs (les commutateurs Intel 500 Series 10/100 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 option mentionnée par d’autres affiches consiste à utiliser des mécanismes d’agrégation de liens pour "relier" plusieurs ports. Cela utilise plus de ports sur chaque commutateur, mais peut augmenter la bande passante de commutateur à commutateur. Notez que différents protocoles d'agrégation de liens utilisent des algorithmes différents pour "équilibrer" le trafic sur les liens du groupe d'agrégation. Vous devez également surveiller les compteurs de trafic sur les interfaces individuelles du groupe d'agrégation pour vous assurer que l'équilibrage se produit réellement. (En règle générale, un type de hachage des adresses source / destination est utilisé pour obtenir un effet "d'équilibrage". Ainsi, les trames Ethernet arrivent dans le même ordre, car les trames entre une source et une destination uniques se déplacent toujours entre les mêmes interfaces,

Toutes ces préoccupations concernant la bande passante de commutation de port à port constituent un argument pour l'utilisation de commutateurs basés sur un châssis. Par exemple, toutes les cartes de calcul d'un commutateur Cisco Catalyst 6513 partagent la même matrice de commutation (bien que certaines cartes de ligne puissent avoir une structure indépendante). Vous pouvez encombrer de nombreux ports dans ce châssis et obtenir une bande passante plus importante d'un port à l'autre 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 la goulotte de port pour ajouter plus de liens entre les commutateurs.

réponse plus personnelle: ... il est fort probable que vous n'en aurez pas besoin. Cela dépend beaucoup du type de travail effectué par vos utilisateurs. mais il est très rare que de nombreux utilisateurs envoient des données environ 100% du temps. Plus vraisemblablement, chaque lien sera inactif au moins 95% du temps, ce qui signifierait que ce lien partagé par 10 utilisateurs serait inactif environ 50% du temps et que deux utilisateurs ne le partageaient activement que 1,8% du temps.

Si vous utilisez l'un des ports à 1 Gbits / s pour lier les deux commutateurs, la bande passante totale disponible sera alors égale à 1 Gbit / 10 + quelques frais supplémentaires. votre débit sera donc d’environ 0,8 Gb / s.

Si vos commutateurs le prennent en charge, vous pouvez utiliser un module d'empilement. Cela permet généralement un débit beaucoup plus élevé presque à la vitesse du fond de panier du commutateur.

Si votre commutateur le prend en charge, vous pouvez également utiliser l' agrégation de liens .

Il y a cependant un autre problème ici, si votre serveur est connecté sur un port 1 Gb, peu importe si vous empilez les commutateurs en utilisant une autre méthode, car votre serveur ne pourra que transférer / recevoir des données à 1 Gb / s.

Votre meilleure option serait d’utiliser un module d’empilement pour vos commutateurs et de placer votre serveur sur un lien 10Gb. 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 Mb / s sur une période prolongée.

Si vous utilisez des commutateurs gérés (auxquels vous pouvez vous connecter d’une manière ou d’une autre), vous pouvez peut-être combiner plusieurs ports de commutateur pour obtenir davantage de bande passante.

De nombreux commutateurs gigabit standard n'auront aucune restriction entre les ports du même commutateur. Autrement dit, si vous avez 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, la communication entre ces deux commutateurs est alors ralentie. Cependant, les ordinateurs qui partagent un seul commutateur ne ralentissent pas. Ce n'est que lorsque le trafic croise ce câble inter-commutateur unique que les gens commencent à se battre pour la bande passante.

Si cela vous semble trop contraignant, 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 bien, achetez un commutateur très haut de gamme et utilisez 10 Go entre les commutateurs. Les chances de combiner plusieurs ports de 1 Go ensemble seront moins chères.

Si, et uniquement, les deux commutateurs prennent en charge une connexion lag / trunk de plusieurs ports afin de créer une connexion simple largeur, vous pouvez alors vous connecter de 2 au nombre maximal de ports autorisé pour créer une agrégation de liens.

Attention, vous ne faites pas que des câbles de connexion et vous êtes prêt à partir! Vous devez configurer les ports des deux côtés et ensuite seulement les connecter, sinon vous risqueriez une tempête de diffusion qui pourrait faire tomber vos deux commutateurs.

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 serveur et serveur à commutateur) sont toutes de 1 Go, le ou les goulots d'étranglement se situant à l'endroit où tout le trafic est acheminé vers un seul port. À moins que votre serveur ne dispose d'une connexion supérieure à 1 Go, le commutateur à passer importe peu si la connexion finale entre le commutateur et le serveur ne représente encore que 1 Go.

L'ordre de configuration idéal serait; Un commutateur pour tous les appareils. Si vous utilisez plusieurs commutateurs et si disponible, utilisez des ports conçus pour connecter un commutateur à un autre 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.

C'est un goulot d'étranglement possible. Certains commutateurs vous permettront d’agréger la bande passante avec plusieurs ports, soit 3X 1gbps ou 4X1Gbps. Le système d’exploitation du commutateur aura une méthode pour ce faire, qui varie d’un commutateur à l’autre, chaque fournisseur ayant sa propre façon de procéder. Parfois, des noms différents pour cette fonctionnalité aussi. Consultez les manuels de votre marque et de votre modèle pour voir si cela est pris en charge.

La réponse est oui.

Les solutions possibles incluent l'utilisation de plusieurs liaisons gigabit entre les commutateurs ou une liaison plus rapide entre les commutateurs. Les deux options nécessitent une prise en charge par les commutateurs et, lors de l’agrégation de plusieurs liens, il peut être difficile de répartir la charge de manière éventuelle 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 réellement. Dans votre réseau particulier, il s’agit d’un goulet d’étranglement théorique qui ne pose aucun problème réel ni d’un goulet d’étranglement qui mérite de dépenser beaucoup d’argent pour le résoudre.

De plus, si tous les ordinateurs accèdent au même serveur, la connexion au serveur créera autant de goulot d'étranglement que la connexion entre commutateurs.

Si tel est le cas, existe-t-il des solutions permettant à chaque périphérique d’utiliser sa vitesse maximale d’un point à l’autre?

Il y a des solutions mais ces solutions vont vous coûter cher. Dites adieu aux commutateurs gigabit non gérés et peu coûteux.

Premièrement, vous pouvez essayer de construire un commutateur unique qui est effectivement plus grand. De nombreuses familles de commutateurs disposent de connecteurs "empilés" plus rapides que les interfaces Ethernet classiques, même si cela peut parfois constituer un goulot d'étranglement. Pour aller 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 visite avec une interconnexion très rapide à l'arrière. Vous finirez par arriver à un point où mettre plus de ports sur un commutateur ne constitue plus une solution, soit parce que vous avez besoin de trop de ports, soit parce que vous avez besoin de ports situés à des endroits différents et que vous ne voulez pas d'une montagne de câbles.

Deuxièmement, vous pouvez regarder des variantes plus rapides d’Ethernet. L’éthernet 10 gigabits est maintenant 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 de contraintes de conception, il est peu probable que vous utilisiez 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’était pas vraiment conçu pour cela, les solutions pour le supporter sont un peu "bolt-on".