Jak podłączyć 7 urządzeń do modułu przełącznika z czterema interfejsami Ethernet? Czy istnieje preferowana topologia?

38

Mam router / przełącznik z czterema portami przełącznika z tyłu, do którego muszę podłączyć siedem urządzeń.

Czy istnieje powód, by preferować jedną z poniższych topologii, czy może lepsza byłaby zupełnie inna konfiguracja?

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

Edycja: Wow, to pytanie miało 100 razy więcej wyświetleń niż się spodziewałem - dziękuję wszystkim za Twój wkład! Postanowiłem podążać za drugim schematem powyżej - zaczynając od zakupu przełącznika 8-portowego (prawdopodobnie Netgear GS108).

networking router ethernet home-networking switch użytkownik200783
źródło
1
zakładając również, że wszystkie porty routera i przełącznika są portami gigabitowymi, a także zakładając, że równoczesna maksymalna „przepustowość przełączania” każdego urządzenia może obsłużyć pełną przepustowość na wszystkich portach jednocześnie? Plus, jak szybka jest prędkość w górę / w dół Internetu w porównaniu do portów przełącznika?
BeowulfNode42
1
@ BeowulfNode42 - Router ma 4 porty gigabitowe i oczekiwałbym wystarczającej „przepustowości przełączania”. Co do przełącznika, obecnie próbuję zdecydować, który kupić - zakładam, że muszę wziąć pod uwagę przepustowość, a nie tylko liczbę portów?
user200783
1
TBH Byłbym zaskoczony, gdyby przepustowość przełączania kiedykolwiek miała znaczenie - wygląda to na konfigurację SOHO.
MSalters
2
Pamiętaj również, że jeśli masz podejrzanego usługodawcę internetowego lub routera typu buggy, który okresowo wymaga restartu, lepiej byłoby użyć przełącznika 8-portowego, jeśli powiedzmy, że Urządzenie 1 to NAS, a Urządzenie 4 to Twój HTPC i oglądasz film przez sieć LAN. W topologii przełącznika z 5 portami odbijanie się routera przerywa na chwilę film.
Joshua Huber
1
Alternatywną opcją byłoby zdobycie dwóch (lub trzech lub czterech) przełączników pięcioportowych i podłączenie każdego z wewnętrznych przełączników 4-portowych routera. Wtedy miałbyś w sumie 16 dostępnych portów i mógłbyś rozpowszechniać łączność w razie potrzeby (jeśli masz dwa urządzenia, które często ze sobą rozmawiają, np. NAS i HTPC przesyłający strumieniowo z NAS, powinieneś spróbować umieścić je na tym samym przełączniku, aby nie łączą przepustowości łącza w górę z routerem ... ale rozkład geograficzny może mieć większy sens, np. jeden przełącznik w każdym pokoju).
Doktor J

Odpowiedzi:

52

Należy pamiętać, że łącze między przełącznikiem a routerem jest współużytkowane przez wszystkie urządzenia próbujące komunikować się przez łącze.

Jeśli:

  • urządzenia w większości łączą się z Internetem, a nie ze sobą
  • a prędkość połączenia internetowego jest wolniejsza niż pojedynczy port routera

wtedy nie ma różnicy w sieci między dwiema opcjami, z wyjątkiem tego, że 5-portowe przełączniki są bardzo nieznacznie tańsze niż 8-portowe, a jeśli przełącznik umrze, urządzenia podłączone bezpośrednio do routera będą nadal miały dostęp do Internetu.

Jeśli jednak przesyłasz strumieniowo dane z jednego urządzenia do drugiego w sieci, połączenie między przełącznikiem a routerem może stanowić wąskie gardło, jeśli 2 urządzenia na przełączniku chcą uzyskać dostęp do 2 urządzeń na routerze jednocześnie i używać więcej niż połowa przepustowości łącza między routerem / przełącznikiem.

Ale jeśli większość wewnętrznego ruchu odbywa się do domowego serwera NAS / serwera multimediów, wówczas zwykle będzie on ograniczony do prędkości jednego portu, a wąskie gardło między przełącznikiem a routerem nie będzie miało tak dużego znaczenia.

Osobiście uważam, że mój dom ma urządzenia rozrzucone po całym miejscu i nie jest praktyczne, aby podłączyć wszystko do przełącznika 1, chyba że wszędzie poprowadzę przewody. Tak więc posiadanie najwyższej opcji zapewnia 2 lokalizacje, w których można podłączyć urządzenia, z tylko 1 kablem biegnącym między lokalizacjami.

Edycja: Nevin Williams ma rację, że opcja 2 ma więcej portów ogółem. Parafrazując jeden z punktów, które czyni Damon, lepiej mieć więcej portów do przyszłej rozbudowy lub nieprzewidzianych okoliczności wymagających 1 portu więcej niż kupisz. Oba te punkty nie miałyby jednak zastosowania, gdyby opcja 1 korzystała z przełącznika 8-portowego, a użytkownik nadal korzystał ze wszystkich portów routera, pozostawiając wolne porty na przełączniku.

BeowulfNode42
źródło
2
Kolejna niewielka zaleta pierwszej topologii: przełącznik 5-portowy może mieć nieco niższe zużycie energii niż przełącznik 8-portowy.
Michael
13
Dzięki drugiej opcji będziesz mieć 3 nieużywane porty. Dzięki pierwszej opcji nie będziesz mieć wolnych portów. Jeśli chcesz dodać 8. urządzenie, musisz kupić kolejny przełącznik 5-portowy, migrować do niego jedno z 7 oryginalnych urządzeń, aby zrobić miejsce na jego połączenie, i pozostać tylko 3 wolne porty po podłączeniu 8. urządzenia.
Nevin Williams
Duża różnica w topologiach polega na tym, że interfejsy routerów muszą znajdować się w różnych sieciach (routery trasują pakiety warstwy 3 między sieciami), podczas gdy interfejsy przełączników mogą być w tej samej sieci (przełączniki ramek warstwy 2 w tej samej sieci).
Ron Maupin
2
@RonMaupin: przez „router” OP prawdopodobnie odnosi się do kombinacji modem / router / przełącznik / WAP klienta. Zasadniczo, gdy takie urządzenia zawierają wiele portów Ethernet, wszystkie są podłączone do przełącznika wewnętrznego, a więc wszystkie są częścią tej samej sieci L2.
David
8
@RonMaupin A jeśli wyobrażasz sobie przeciętnego konsumenta, czy myślisz, że on lub ona w ogóle zdaje sobie sprawę, że urządzenie, które nazywa się routerem i ma na nim napisany „router ethernet”, to tak naprawdę router i przełącznik w jednym? Ponadto, nigdy nie widziałem routera konsumenckiego, który nie miałby czterech portów, więc po prostu rysowanie, że jako pojedyncze urządzenie trudno nazwać błędnym. W końcu wiernie odzwierciedla elementy, nad którymi konsument ma kontrolę: dwie skrzynki („router” i „przełącznik”) wraz z kablami.
Arthur
17

O ile nie masz już przełącznika 5-portowego i nie jesteś zbyt biedny, aby pozwolić sobie na zakup przełącznika 8-bitowego, druga alternatywa jest na ogół lepsza. Przyczyny mogą być inne, ale na ogół chcesz podłączyć wszystkie hosty do przełącznika.

Kupiłbym jednak przełącznik 16-portowy, ponieważ z mojego doświadczenia wynika, że ​​kiedykolwiek potrzebujesz 8 portów i masz przełącznik z dokładnie 8 portami, potrzebujesz 9 portów tydzień później. Ty nigdy nie potrzebują więcej niż 9 lub 10 portów, jednak jeśli kupiłeś przełącznik 16-portowy od razu.

Routery internetowe często są tanie, ogólnie biorąc pod uwagę ich możliwości przełączania, a także pod względem ogólnej niezawodności, oraz z oprogramowaniem układowym, w którym trudno jest powiedzieć lub kontrolować, co dokładnie się dzieje.
Przełączniki (z wyjątkiem być może najtańszego badziewia) to zwykle urządzenia, które nigdy nie zawodzą i gdzie dokładnie wiesz , co się dzieje przez cały czas. Niezawodnie i odtwarzalnie. Przełączniki wymieniłem tylko wtedy, gdy potrzebowałem więcej portów. Nigdy nie widziałem awarii przełącznika ani „uruchamiania” dłużej niż 2 sekundy. Chciałbym móc powiedzieć to samo o routerach.

Posiadanie wszystkich urządzeń podłączonych do jednego przełącznika (przy założeniu przełącznika bez gówna z wystarczającą przepustowością przełączania) oznacza, że ​​każde urządzenie jest równe wśród równych. Każde urządzenie może przez cały czas rozmawiać ze sobą w trybie pełnego dupleksu, tak jakby były bezpośrednio połączone. Ponadto każde urządzenie może komunikować się z routerem, dzieląc jedno połączenie sprawiedliwie (lub niesprawiedliwie , jeśli wyraźnie skonfigurujesz inteligentny przełącznik, aby robił coś innego, co ma swoje zastosowanie!).

Zwykle współdzielenie przepustowości routera nie stanowi żadnego problemu, ponieważ bardzo niewiele osób ma połączenia internetowe przekraczające prędkość 1 GbE, więc w obu przypadkach łącze internetowe jest wolniejsze niż połączenie współdzielone.

Z drugiej strony, podłączenie kilku kabli sieciowych do routera / przełącznika może bardzo zwiększyć jego zużycie energii (i rozwój ciepła, odpowiednio zmniejszając niezawodność i żywotność) o 20-30% (tak jest w przypadku mojego routera AVM), w zależności od na szczegółach, których nie można zweryfikować ani kontrolować, może również obciążenie procesora, co może zmniejszyć przepustowość.
Router może równie dobrze być niesprawiedliwy (niezamierzenie, z powodu braku oprogramowania układowego) w stosunku do klientów współużytkujących jedno połączenie za pomocą przełącznika w porównaniu do tych podłączonych bezpośrednio. Mam nadzieję, że tak nie jest, ale nie masz pewności. Może to pozwolić na podłączenie 4 kabli, ale ma zdolność przełączania tylko dla 2 z nich w trybie pełnego dupleksu. Nierzadko router służy również jako bezprzewodowy punkt dostępowy. Czy jest to zmostkowane w sprzęcie lub oprogramowaniu? Czy to się liczy na zdolność przełączania, czy nie? Zwykle nie wiesz.

Żadne z tych „nie wiem, nie mogę powiedzieć” mają zastosowanie, jeśli każdy host łączy się z przełącznikiem. Do routera przechodzi dokładnie jeden kabel, co jest tak dobre, jak to tylko możliwe. Trzeba jeszcze żyć z tym, czego nie wiemy o routerze, ale jesteś w kontroli tego, co można kontrolować.

Trasy są niesprawiedliwe tylko wtedy, gdy jawnie skonfigurujesz przełącznik (jeśli jest do tego zdolny), aby zachowywał się w ten sposób. Jest to przydatne na przykład, jeśli używasz czegoś takiego jak DownloadStation na serwerze NAS i chcesz wykorzystać pełną wydajność połączenia internetowego, ale jednocześnie nie chcesz, aby komputer stacjonarny miał zauważalny wpływ lub był praktycznie „pozbawiony Internetu” „ponieważ zadanie pobierania kradnie całą przepustowość. Lub jeśli nie podoba ci się, że Twój inteligentny telewizor jest zbyt inteligentnyi chcesz usunąć te głupie reklamy HbbTV blokujące jedną trzecią ekranu, po prostu powiedz routerowi, aby nie przekazywał portu 80 do tego hosta. Lub coś. Nie pozwól, aby niektóre tanie rzeczy związane z Internetem przedmiotów, które mogłyby zostać przejęte, zaatakowały Twój komputer stacjonarny z lokalnego adresu, prawdopodobnie omijając zaporę ogniową (ale pozwól, aby komputer stacjonarny połączył się z urządzeniem).
Pewnie, niektóre routery potrafią również robić tego rodzaju rzeczy, ale wszystko to jest raczej tanie, zwykle ograniczone, i często z umiarkowanie satysfakcjonującymi wynikami.

Jest to również znacznie bardziej elegancki design. Każdy host ma dokładnie taką samą liczbę przeskoków do każdej lokalnej i zdalnej lokalizacji, łączność każdego hosta może być kontrolowana w jednym centralnym miejscu, i jest dokładnie jeden kabel do sprawdzenia w przypadku „meh, internet nie działa” lub jeden kabel do wyciągnij na wypadek, gdybyś chciał mocno przeciąć linię.

Damon
źródło
2
Bardzo przydatna odpowiedź; dzięki! FWIW, miałem przełącznik „zepsuć się”. Albo, jak się okazało, jego cegła mocy zgasła, co nie stało się widoczne, dopóki nie zostawiłem starej cegiełki zasilania na miejscu i nie wymieniłem tylko przełącznika. Które oczywiście też nie działało. Głowa. Biurko. Huk. Z drugiej strony, zauważyłem, że wszystkie routery, przełączniki, serwery druku Netgear w tym miejscu używały tych samych cegiełek, więc mam teraz dużo kopii zapasowej.
Steve Rindsberg
4
„Nigdy nie widziałem awarii przełącznika ani„ uruchamiania ”dłużej niż 2 sekundy
musiałeś
2
@ilkkachu: Nie, te niezarządzane to „Naciśnij przycisk i natychmiast wszystkie światła są włączone” . Te zarządzane to: „Naciśnij przycisk, czołgnij się spod biurka i zobacz, to działa” (nazywam to „dwie sekundy”, może to być trzy do pięciu). Podczas gdy typowe routery to: „Naciśnij przycisk, czołgnij się spod biurka, idź po espresso, wróć, usiądź i jeszcze poczekaj minutę, aż się uruchomi” . W każdym razie z mojego doświadczenia :-)
Damon
2
Możesz sprawić, że pojedynczy port w przełączniku ulegnie awarii. Jeszcze jeden powód, aby upewnić się, że masz kilka pustych portów.
Ole Tange
1
@OleTange I pamiętaj o zaznaczeniu złych portów, gdy się pojawią. Próbuję odciąć końce złych kabli Ethernet i trzymać je w pobliżu, aby fizycznie się do nich podłączały, aby nie próbować podłączać niczego innego później, gdy zapomnę o złym porcie.
Monty Harder
4

Dodając moje 0,02 $, ponieważ nie jest ono ujęte bezpośrednio w innych odpowiedziach:

Pomijając obliczenia przepustowości i mocy, kupiłbym przełącznik 8-portowy i wybrałbym drugą topologię, ponieważ Twoja sieć może się w przyszłości rozwijać. W rzeczywistości rozważałbym zakup jeszcze większego przełącznika, jeśli można go znaleźć w podobnej cenie. Niedawno utworzyłem małą sieć bardzo podobną do twojej i byłem zaskoczony, jak szybko zapełniłem dodatkowe porty, o których myślałem, że nigdy nie skorzystam.

Jednym z założeń dobrego projektowania sieci jest możliwość rozbudowy, którą zdecydowanie wziąłbym pod uwagę przy projektowaniu sieci (bez względu na to, jak mała jest).

Arnon
źródło
3

W skrócie

To zależy od twojego celu:

  • Aby zaoszczędzić lub mieć 2 lub 3 uprzywilejowane urządzenia (i 4-5 drugorzędnego znaczenia, mniej uprzywilejowane ), możesz wybrać pierwsze rozwiązanie, nawet z 8-portowym przełącznikiem, który powinieneś kupić w jakikolwiek sposób.
  • Skalowalność i „demokracja” (w przywilejach) sugerują drugą konfigurację.
  • Do niezawodności i odporności sieci potrzebna jest nadmiarowość : trzecie rozwiązanie.

Jeszcze kilka słów

Przegląd Twoich rozwiązań:

  • Rozwiązanie A: 3 na 1. poziomie + przełącznik z 4 na drugim poziomie

    • Może to dać każdemu z pierwszych 3 urządzeń taką samą przepustowość drugiego całego bloku.
    • Pierwsze 3 urządzenia wymieniające pliki między sobą mogą zmniejszyć przepustowość Internetu dla drugiego bloku.
    • Drugi blok może wymieniać pliki bez zmniejszania przepustowości pierwszych 3 plików.

  • Rozwiązanie B: 7 razem na drugim poziomie.

    • Brak preferencji dla jakichkolwiek urządzeń. ( demokracja ).
    • Jeśli dwa urządzenia wymieniają się dużo między sobą, możesz wpłynąć na przepustowość dla pozostałych 5 (istnieje ograniczenie przepustowości dla sieci wewnętrznej również nie tylko po stronie zewnętrznej).
    • 3 wolne miejsce na routerze, aby skalować system (i kupić inne przełączniki)
    • 1 miejsce wolne na drugim poziomie, aby dodać nowe urządzenie zapasowe.

Redundancja

Nadmiar. Jeśli nie masz problemu z zakupem 2 przełączników po 8 portów każdy (BTW zużyjesz więcej prądu), jeśli jeden zepsuje się, będziesz mieć możliwość podłączenia wszystkich urządzeń na drugim i szybkiego przywrócenia połączenia z Internetem i wewnątrz domu / sieć robocza.

  • Rozwiązanie C: (2 przełączniki po 8 portów każdy).

    • Odporność : jeśli jeden przełącznik się zepsuje, możesz podłączyć wszystkie urządzenia do drugiego (rozwiązanie B), tymczasem kupujesz nowe ...
    • Ruch będzie bardziej zrównoważony w przypadku, gdy jeden chętny użytkownik (przynajmniej drugi blok może zużywać połowę przepustowości routera lub wymieniać między sobą pełną przepustowość).
    • Koszty (-) : Koszty uruchomienia i konserwacji: Musisz kupić 2 przełączniki i pozostawić je włączone.
    • Niezależność. Ruch w każdej z 2 grup nie wpłynie na ruch w drugiej.

Podobał mi się twój 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
Hastur
źródło