Как мне подключить 7 устройств к модулю коммутатора с четырьмя интерфейсами Ethernet? Есть ли предпочтительная топология?

38

У меня есть маршрутизатор / коммутатор с четырьмя портами коммутатора на задней панели, к которому мне нужно подключить семь устройств.

Есть ли причина предпочитать ту или иную из приведенных ниже топологий, или лучше будет совсем другая установка?

============
||        ||
|| 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
||        ||
============

Редактировать: Ого, у этого вопроса было в 100 раз больше просмотров, чем я ожидал - спасибо всем за ваш вклад! Я решил следовать второй схеме выше - начиная с покупки 8-портового коммутатора (вероятно, Netgear GS108).

networking  router  ethernet  home-networking  switch 
— user200783
источник
1
также предполагая, что все порты на маршрутизаторе и коммутаторе являются гигабитными портами, а также предполагая, что одновременная максимальная «пропускная способность коммутации» каждого устройства может одновременно обрабатывать полную пропускную способность на всех портах? Кроме того, насколько высока скорость интернет-соединения по сравнению с портами коммутатора?
— BeowulfNode42
1
@ BeowulfNode42 - Маршрутизатор имеет 4 гигабитных порта, и я ожидаю достаточной «пропускной способности коммутации». Что касается коммутатора, я в настоящее время пытаюсь решить, какой купить - я полагаю, мне нужно учитывать пропускную способность, а не только количество портов?
— user200783
1
TBH Я был бы удивлен, если пропускная способность переключения когда-либо будет иметь значение - это похоже на установку SOHO.
— MSalters
2
Также обратите внимание, что если у вас изворотливый интернет-провайдер или неисправный маршрутизатор, который периодически требует перезагрузки, вам лучше использовать 8-портовый коммутатор, если, скажем, устройство 1 - это ваш NAS, а устройство 4 - ваш HTPC, и вы смотрите фильм по локальной сети. С топологией 5-портового коммутатора подпрыгивание маршрутизатора прервет ваш фильм на минуту.
— Джошуа Хубер,
1
Альтернативным вариантом было бы получить два (или три, или четыре) пятипортовых коммутатора и подключить каждый к внутреннему 4-портовому коммутатору маршрутизатора. Тогда у вас будет в общей сложности 16 доступных портов, и вы сможете распределять соединения по мере необходимости (если у вас есть два устройства, которые часто общаются друг с другом, например, NAS и HTPC, которые передают потоки из NAS, вы должны попытаться подключить их к одному коммутатору, чтобы они не предполагают пропускную способность восходящей линии связи к маршрутизатору ... но географическое распределение может иметь больше смысла, например, по одному коммутатору в каждой комнате).
— Доктор J

Ответы:

52

Следует помнить, что связь между коммутатором и маршрутизатором используется всеми устройствами, пытающимися установить связь через канал.

Если:

  • устройства преимущественно подключаются к интернету, а не друг к другу
  • и скорость интернет-соединения медленнее, чем один порт маршрутизатора

тогда нет никакой разницы в сети между этими двумя вариантами, за исключением того, что коммутаторы с 5 портами очень мягко дешевле, чем коммутаторы с 8 портами, и если коммутатор умирает, то устройства, подключенные непосредственно к маршрутизатору, будут продолжать иметь доступ в Интернет.

Однако, если вы передаете данные с одного устройства на другое в вашей сети, соединение между коммутатором и маршрутизатором может стать узким местом, если 2 устройства на коммутаторе хотят одновременно получить доступ к 2 устройствам на маршрутизаторе и использовать более половина пропускной способности канала между маршрутизатором / коммутатором каждый.

Но если большая часть внутреннего трафика направляется на домашний сетевой сервер / сервер мультимедиа, то он, как правило, также будет ограничен скоростью одного порта, и узкое место между коммутатором и маршрутизатором не будет иметь большого значения.

Лично я нахожу, что в моем доме есть устройства, разбросанные по всему месту, и для меня не практично подключать все к коммутатору 1, если я не использую провода везде. Таким образом, наличие опции top обеспечивает 2 места, в которые могут быть подключены устройства, при этом между ними может быть проложен только 1 кабель.

Изменить: Невин Уильямс делает хорошее замечание, что вариант 2 имеет больше портов. Перефразируя одно из высказываний Дэймона, лучше иметь больше портов для будущего расширения или непредвиденных обстоятельств, требующих на 1 порт больше, чем вы покупаете. Однако обе эти точки больше не будут применяться, если в варианте 1 используется 8-портовый коммутатор, а вы все еще используете все порты на маршрутизаторе, оставляя запасные порты на коммутаторе.

— BeowulfNode42
источник
2
Еще одно небольшое преимущество первой топологии: 5-портовый коммутатор может потреблять немного меньше энергии, чем 8-портовый коммутатор.
— Майкл
13
Во втором варианте у вас будет 3 неиспользуемых порта. При первом варианте у вас не будет свободных портов. Если вы хотите добавить 8-е устройство, вам необходимо купить еще один 5-портовый коммутатор, перенести на него одно из 7 исходных устройств, чтобы освободить место для его подключения, и после подключения 8-го устройства осталось только 3 свободных порта.
— Невин Уильямс
Большая разница в топологиях заключается в том, что интерфейсы маршрутизатора должны находиться в разных сетях (маршрутизаторы маршрутизируют пакеты уровня 3 между сетями), в то время как все интерфейсы коммутатора могут находиться в одной сети (коммутаторы переключают кадры уровня 2 в одной сети).
— Рон
2
@RonMaupin: под «маршрутизатором» OP предположительно относится к комбинации модем / маршрутизатор / коммутатор / WAP потребителя. Как правило, когда такие устройства включают в себя несколько портов Ethernet, все они подключены к внутреннему коммутатору и поэтому являются частью одной сети L2.
— Дэвид
8
@RonMaupin И если вы представляете среднего потребителя, думаете ли вы, что он или она даже знают, что ящик, который называется маршрутизатором и на котором написано «ethernet router», на самом деле является маршрутизатором и коммутатором, объединенным в один? Кроме того, я никогда не видел потребительский маршрутизатор, у которого не было четырех портов или около того, поэтому просто нарисовать его как единый блок вряд ли можно назвать неправильным. В конце концов, он точно отражает элементы, которые контролирует потребитель: две коробки («маршрутизатор» и «коммутатор») вместе с кабелями.
— Артур
17

Если у вас уже нет 5-портового коммутатора, и вы не слишком бедны, чтобы позволить себе купить 8-битный коммутатор, второй вариант, безусловно, лучше, в общем. Могут быть веские причины для чего-то другого, но обычно вы обязательно хотите подключить все хосты к коммутатору.

Однако я бы купил 16-портовый коммутатор, так как по моему опыту, когда вам нужно 8 портов и у вас есть ровно 8 портов, вам нужно 9 портов через неделю. Однако вам никогда не понадобится более 9 или 10 портов, если вы купили 16-портовый коммутатор сразу.

Интернет-маршрутизаторы часто стоят на более дешевой стороне, в целом и с точки зрения их возможностей коммутации, а также с точки зрения общей надежности, а также с микропрограммой, в которой трудно сказать или контролировать, что именно происходит.
Переключатели (за исключением, может быть, самой дешевой хрени) обычно представляют собой устройства, которые никогда не выходят из строя и в которых вы точно знаете , что происходит в любое время. Надежно и воспроизводимо. Я заменял коммутаторы только тогда, когда мне нужно было больше портов. Я никогда не видел сбой коммутатора, или занял больше 2 секунд для «загрузки». Хотел бы я сказать то же самое о роутерах.

Наличие всех устройств, подключенных к одному коммутатору (при условии, что коммутатор без дерьма с достаточной пропускной способностью коммутатора) означает, что каждое устройство является равным среди равных. Каждое устройство может постоянно общаться в дуплексном режиме друг с другом, как если бы они были подключены напрямую. Кроме того, каждое устройство может общаться с маршрутизатором, справедливо или недобросовестно разделяя одно соединение ( если вы явно настраиваете интеллектуальный коммутатор для выполнения чего-то другого, что имеет свои цели!).

Как правило, совместное использование полосы пропускания для маршрутизатора не представляет никакой проблемы, поскольку очень немногие люди имеют интернет-соединения, скорость которых превышает 1 Гбит / с, поэтому в любом случае интернет-соединение медленнее, чем общее соединение.

С другой стороны, подключение нескольких сетевых кабелей к маршрутизатору / коммутатору может очень сильно увеличить его энергопотребление (и тепловыделение, соответственно снижая надежность и срок службы) на 20-30% (это имеет место с моим маршрутизатором AVM здесь), и в зависимости от на деталях, которые вы не можете проверить или контролировать, может быть, нагрузку на процессор, что может снизить пропускную способность.
Маршрутизатор вполне может быть несправедливым (непреднамеренно, из-за отсутствия встроенного ПО) по отношению к клиентам, использующим одно соединение через коммутатор, по сравнению с теми, кто подключен напрямую. Надеюсь, что это не так, но вы не можете быть уверены. Это может позволить подключить 4 кабеля, но имеет коммутационную способность только для 2 из них в дуплексном режиме. Не редко маршрутизатор также будет служить точкой беспроводного доступа. Это связано в аппаратном или программном обеспечении? Это считается с коммутационной способностью или нет? Обычно вы не знаете.

Ничто из этого «не знаю, не могу сказать» не применимо, если каждый хост подключается к коммутатору. В маршрутизатор идет ровно один кабель, и он хорош. Вы все еще должны жить с тем, что вы не знаете о маршрутизаторе, но вы контролируете то, что можете контролировать.

Маршруты несправедливы только в том случае, если вы явно сконфигурируете коммутатор (если он способен на это) так себя вести. Это, например, полезно, если вы запускаете что-то вроде DownloadStation на NAS и хотите использовать все возможности вашего интернет-соединения, но в то же время вы не хотите, чтобы ваш настольный компьютер оказывал заметное влияние или был практически "лишен интернета". «потому что задача загрузки крадет всю пропускную способность. Или, если вам не нравится, что ваш умный телевизор слишком умныйи хотите удалить эти глупые рекламные ролики HbbTV, блокирующие треть вашего экрана, просто скажите маршрутизатору не перенаправлять порт 80 на этот хост. Или что-то. Не позволяйте некоторым дешевым вещам IoT, которые могут быть взломаны, атаковать ваш настольный компьютер с локального адреса, возможно, в обход брандмауэра (но позвольте настольному компьютеру подключиться к устройству).
Конечно, некоторые роутеры тоже могут делать подобные вещи, но все это скорее на дешевую сторону, обычно ограниченную и часто с умеренно удовлетворительными результатами.

Это также гораздо более элегантный дизайн в целом. Каждый хост имеет одинаковое количество прыжков для каждого локального и удаленного местоположения, подключение каждого хоста может контролироваться в одном центральном месте, и есть только один кабель для проверки в случае «meh, интернет не работает», или один кабель для вытащить на случай, если вы хотите обрезать линию трудным путем.

— Damon
источник
2
Очень полезный ответ; Благодарность! FWIW, у меня был переключатель "испортиться". Или, как выяснилось, отключился его силовой блок, который не проявился, пока я не оставил старый блок питания на месте и не заменил только выключатель. Что, конечно, тоже не сработало. Голова. Стол письменный. Взрыва. С другой стороны, я обнаружил, что все маршрутизаторы, коммутаторы, серверы печати Netgear в этом месте использовали одни и те же блоки питания, поэтому у меня сейчас много резервных копий.
— Стив Риндсберг
4
«Я никогда не видел аварии переключателя, или занять больше времени , чем за 2 секунды до„загрузки“» - вы должны иметь дело только с неуправляемыми коммутаторами, то ...
— ilkkachu
2
@ilkkachu: Нет, неуправляемые: «Нажмите кнопку, и все лампочки включатся сразу» . Управляемые из них: «Нажмите кнопку, выползите из-под стола и увидите, что это работает» (я называю это «две секунды», это может быть от трех до пяти). В то время как типичные маршрутизаторы: «Нажмите кнопку, выползите из-под стола, возьмите эспрессо, вернитесь, сядьте и все еще подождите минуту, пока он не заработал» . В любом случае, по моему опыту :-)
— Damon
2
Вы можете иметь один порт в коммутаторе. Еще одна причина, чтобы убедиться, что у вас есть несколько пустых портов.
— Оле Танге
1
@OleTange И убедитесь, что вы отметили плохие порты, когда они появляются. Я пытаюсь обрезать концы плохих кабелей Ethernet и держать их рядом, чтобы физически подключить их, чтобы не пытаться подключить что-либо еще позже, когда я забыл о плохом порте.
— Монти Хардер
4

Добавляя мои 0,02 доллара, так как это не рассматривается непосредственно в других ответах:

Помимо расчетов пропускной способности и мощности, я бы купил 8-портовый коммутатор и использовал бы 2-ю топологию, поскольку ваша сеть может расширяться в будущем. На самом деле, я бы подумал о покупке еще большего переключателя, если вы сможете найти его по аналогичной цене. Недавно я настроил небольшую сеть, очень похожую на вашу, и я был удивлен, насколько быстро я заполнил дополнительные порты, которые, как я думал, никогда не будут использовать.

Одним из принципов хорошего проектирования сети является расширяемость, которую я определенно учел бы при проектировании вашей сети (независимо от того, насколько она мала).

— Арнон
источник
3

Вкратце

Это зависит от вашей цели:

  • Чтобы сэкономить или иметь 2 или 3 привилегированных устройства (и 4-5 второстепенных, менее привилегированных ), вы можете выбрать первое решение, даже с 8-портовым коммутатором, который вы должны купить любым способом.
  • Масштабируемость и «демократия» (в привилегиях) предполагают вторую конфигурацию.
  • Для надежности и отказоустойчивости вашей сети вам требуется резервирование : третье решение.

Еще несколько слов

Обзор ваших решений:

  • Решение A: 3 на 1-м уровне + переключатель с 4 на втором уровне

    • Это может дать каждому из первых 3 устройств одинаковую полосу пропускания второго целого блока.
    • Первые 3 устройства, обменивающиеся файлами между собой, могут уменьшить пропускную способность интернета для второго блока.
    • Второй блок может обмениваться файлами без уменьшения пропускной способности первых 3-х.

  • Решение Б: 7 вместе на втором уровне.

    • Нет предпочтений для любых устройств. ( демократия ).
    • Если два устройства много обмениваются между собой, вы можете повлиять на пропускную способность для других 5 (существует также ограниченная пропускная способность для внутренней сети, не только для внешней стороны).
    • 3 свободных слота на роутере для масштабирования системы (и покупки других коммутаторов)
    • 1 слот свободный на втором уровне, чтобы добавить новое запасное устройство.

Избыточность

Избыточность. Если у вас нет проблем купить 2 коммутатора по 8 портов каждый (кстати, вы будете использовать больше электроэнергии), если один коммутатор сломается, у вас будет возможность подключить все свои устройства к другому и быстро восстановить соединение с Интернетом и внутри вашего дома. / рабочая сеть.

  • Решение C: (2 коммутатора по 8 портов каждый).

    • Отказоустойчивость : если один коммутатор выходит из строя, вы можете подключить все свои устройства к другому (решение B), а вы покупаете новое ...
    • Трафик будет более сбалансированным в случае, если один активный пользователь (по крайней мере, другой блок может использовать половину пропускной способности маршрутизатора или обмениваться между собой на полной пропускной способности).
    • Затраты (-) : затраты на запуск и обслуживание: вам нужно купить 2 коммутатора и держать их включенными.
    • Независимость. Трафик внутри каждой из двух групп не повлияет на трафик второй.

Мне понравился твой шетч 

============
||        ||                    ________
|| 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
— Hastur
источник
Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.