Bagaimana cara saya menghubungkan 7 perangkat ke modul switch dengan empat antarmuka ethernet? Apakah ada topologi yang disukai?

38

Saya memiliki router / switch dengan empat port switch di belakang, yang saya perlukan untuk menghubungkan tujuh perangkat.

Apakah ada alasan untuk memilih salah satu dari topologi di bawah ini, atau apakah pengaturan yang sama sekali berbeda akan lebih baik?

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

Sunting: Wow, pertanyaan ini memiliki 100x tampilan lebih dari yang saya harapkan - terima kasih semuanya atas masukan Anda! Saya telah memutuskan untuk mengikuti diagram kedua di atas - dimulai dengan pembelian switch 8-port (mungkin Netgear GS108).

networking router ethernet home-networking switch pengguna200783
sumber
1
juga menganggap semua port pada router dan switch adalah port gigabit, dan juga mengasumsikan maksimum 'switching bandwidth' dari masing-masing perangkat dapat menangani bandwidth penuh pada semua port pada saat yang sama? Ditambah seberapa cepat kecepatan naik / turun internet dibandingkan dengan port switch?
BeowulfNode42
1
@ BeowulfNode42 - Router memiliki 4 port gigabit, dan saya berharap cukup 'switching bandwidth'. Adapun saklar, saya saat ini mencoba untuk memutuskan mana yang akan dibeli - saya berasumsi saya perlu memperhitungkan bandwidth akun, bukan hanya jumlah port?
user200783
1
TBH Saya akan terkejut jika pergantian bandwidth akan menjadi masalah - ini terlihat seperti pengaturan SOHO.
MSalters
2
Perhatikan juga jika Anda memiliki ISP yang cerdik atau router kereta yang perlu dihidupkan ulang secara berkala, Anda akan lebih baik dengan sakelar 8 port jika, katakanlah Perangkat 1 adalah NAS Anda, dan Perangkat 4 adalah HTPC Anda dan Anda menonton film melalui LAN. Dengan topologi switch 5-port, memantul router akan mengganggu film Anda sebentar.
Joshua Huber
1
Opsi alternatif adalah untuk mendapatkan dua (atau tiga, atau empat) switch lima-port, dan menghubungkan masing-masing ke switch 4-port internal router. Maka Anda akan memiliki total 16 port yang tersedia, dan dapat mendistribusikan konektivitas sesuai kebutuhan (jika Anda memiliki dua perangkat yang sering berbicara satu sama lain misalnya NAS dan HTPC yang mengalir dari NAS, Anda harus mencoba meletakkannya di sakelar yang sama sehingga mereka tidak menghalangi bandwidth uplink ke router ... tetapi distribusi geografis mungkin lebih masuk akal, misalnya satu saklar di setiap kamar).
Doktor J

Jawaban:

52

Hal yang perlu diingat adalah bahwa tautan antara sakelar dan router dibagi di antara semua perangkat yang mencoba berkomunikasi di seluruh tautan.

Jika:

  • sebagian besar perangkat terhubung ke internet dan tidak satu sama lain
  • dan kecepatan koneksi internet lebih lambat dari satu port router tunggal

maka tidak ada perbedaan jaringan antara 2 opsi, kecuali bahwa 5 port switch agak lebih murah daripada 8 port, dan jika switch mati maka perangkat yang terhubung langsung ke router akan terus memiliki akses internet.

Namun, jika Anda mengalirkan data dari satu perangkat ke perangkat lain dalam jaringan Anda, maka tautan antara sakelar dan router dapat menjadi penghambat jika 2 perangkat sakelar ingin mengakses 2 perangkat di router secara bersamaan dan menggunakan lebih dari setengah dari bandwidth link antar router / switch masing-masing.

Tetapi, jika sebagian besar lalu lintas internal adalah ke server nas box / media rumah, maka biasanya akan terbatas pada kecepatan port tunggal juga, dan hambatan antara switch dan router tidak akan terlalu penting.

Secara pribadi, saya menemukan bahwa rumah saya memiliki perangkat yang tersebar di sekitar tempat itu, dan tidak praktis bagi saya untuk menyambungkan semuanya ke sakelar 1 kecuali saya menjalankan kabel di mana-mana. Jadi memiliki opsi teratas menyediakan 2 lokasi yang dapat membuat perangkat terhubung, dengan hanya 1 kabel yang berjalan di antara lokasi.

Sunting: Nevin Williams membuat poin yang bagus, bahwa opsi 2 memiliki lebih banyak port total. Mengutip salah satu poin yang dibuat Damon, lebih baik memiliki lebih banyak port untuk ekspansi di masa depan atau keadaan tak terduga yang membutuhkan 1 port lebih banyak daripada yang Anda beli. Namun kedua titik tersebut tidak lagi berlaku jika opsi 1 menggunakan switch 8 port dan Anda masih menggunakan semua port pada router, meninggalkan port cadangan pada switch.

BeowulfNode42
sumber
2
Keuntungan lain dari topologi pertama: Switch 5 port bisa memiliki konsumsi daya yang sedikit lebih rendah daripada switch 8 port.
Michael
13
Dengan opsi kedua, Anda akan memiliki 3 port yang tidak digunakan. Dengan opsi pertama, Anda tidak akan memiliki port gratis. Jika Anda ingin menambahkan perangkat ke-8, Anda harus membeli sakelar 5 port lain, memigrasikan salah satu dari 7 perangkat asli ke perangkat tersebut untuk membuat ruang untuk koneksi, dan hanya memiliki 3 port gratis yang tersisa setelah Anda menghubungkan perangkat ke-8.
Nevin Williams
Perbedaan besar dalam topologi adalah bahwa antarmuka router harus di jaringan yang berbeda (router rute layer-3 paket antara jaringan), sedangkan switch interface semua bisa berada di jaringan yang sama (switch switch frame-2 frame di jaringan yang sama).
Ron Maupin
2
@RonMaupin: oleh "router" OP mungkin mengacu pada kombinasi modem / router / switch / WAP konsumen. Secara umum, ketika perangkat tersebut termasuk beberapa port Ethernet, mereka semua terhubung ke switch internal, dan semua bagian dari jaringan L2 yang sama.
David
8
@RonMaupin Dan jika Anda menggambarkan konsumen rata-rata, apakah Anda pikir dia bahkan sadar bahwa kotak yang disebut router, dan memiliki "ethernet router" yang tertulis di atasnya sebenarnya adalah sebuah router dan sebuah saklar yang dibundel menjadi satu? Juga, saya belum pernah melihat router konsumen yang tidak memiliki empat port atau lebih, jadi hanya menggambar bahwa sebagai satu kotak hampir tidak bisa disebut salah. Bagaimanapun, itu mencerminkan dengan setia potongan-potongan yang dapat dikontrol konsumen: Dua kotak ("router" dan "switch"), bersama dengan kabel.
Arthur
17

Kecuali Anda sudah memiliki switch 5-port yang tergeletak dan terlalu miskin untuk membeli switch 8-bit, alternatif kedua tentu yang lebih baik, secara umum. Mungkin ada alasan yang sah untuk sesuatu yang berbeda, tetapi umumnya Anda yakin ingin menghubungkan semua host ke sakelar.

Namun saya akan membeli switch 16-port, karena menurut pengalaman saya setiap kali Anda membutuhkan 8 port dan memiliki switch dengan tepat 8 port, Anda membutuhkan 9 port seminggu kemudian. Anda tidak perlu lebih dari 9 atau 10 port, jika Anda membeli switch 16-port segera.

Router internet sering kali berada di sisi yang lebih murah, secara keseluruhan dan sehubungan dengan kemampuan switching mereka serta dalam hal keandalan keseluruhan, dan dengan firmware yang sulit diketahui, atau kontrol, apa yang sebenarnya terjadi.
Switch (kecuali mungkin omong kosong termurah) biasanya perangkat yang tidak pernah gagal dan di mana Anda tahu persis apa yang terjadi setiap saat. Andal, dan bisa direproduksi. Saya hanya pernah mengganti switch ketika saya membutuhkan lebih banyak port. Saya belum pernah melihat sakelar macet, atau membutuhkan waktu lebih dari 2 detik untuk "boot". Seandainya saya bisa mengatakan hal yang sama tentang router.

Memiliki semua perangkat terhubung ke satu switch (dengan asumsi switch no-shit dengan bandwidth switching yang cukup) berarti setiap perangkat adalah sama di antara yang sama. Setiap perangkat dapat berbicara full-duplex dengan perangkat lain setiap saat, seolah-olah mereka terhubung langsung. Selain itu, setiap perangkat dapat berbicara dengan router, berbagi koneksi tunggal secara adil (atau tidak adil , jika Anda secara eksplisit mengkonfigurasi switch cerdas untuk melakukan sesuatu yang berbeda, yang memiliki kegunaannya!).

Biasanya, berbagi bandwidth ke router tidak ada masalah sama sekali karena sangat sedikit orang yang memiliki koneksi internet melebihi kecepatan 1GbE, jadi bagaimanapun cara koneksi internet lebih lambat daripada koneksi bersama.

Di sisi lain, memasukkan beberapa kabel jaringan ke router / switch mungkin sangat meningkatkan konsumsi daya (dan pengembangan panas, masing-masing mengurangi keandalan dan masa pakai) sebesar 20-30% (itulah yang terjadi dengan router AVM saya di sini), dan tergantung pada detail yang Anda tidak dapat memverifikasi atau mengontrol mungkin memuat CPU juga, yang mungkin dapat mengurangi throughput.
Perute mungkin sangat tidak adil (tidak disengaja, karena kurangnya firmware) terhadap klien yang berbagi satu koneksi melalui saklar dibandingkan dengan yang terhubung secara langsung. Mudah-mudahan bukan itu masalahnya, tetapi Anda tidak memiliki cara untuk memastikan. Ini mungkin memungkinkan 4 kabel dicolokkan, tetapi hanya memiliki kapasitas switching untuk 2 dari mereka full-duplex. Tidak jarang, router juga akan berfungsi sebagai titik akses nirkabel juga. Apakah itu dijembatani dalam perangkat keras atau perangkat lunak? Apakah itu diperhitungkan dengan kapasitas switching atau tidak? Biasanya kamu tidak tahu.

Tak satu pun dari mereka yang "tidak tahu, tidak bisa mengatakan" hal-hal berlaku jika setiap host terhubung ke saklar. Ada persis satu kabel masuk ke router, yang sama baiknya dengan yang didapat. Anda masih harus hidup dengan apa yang tidak Anda ketahui tentang router, tetapi Anda mengendalikan apa yang dapat Anda kontrol.

Rute hanya tidak adil jika Anda mengkonfigurasi saklar secara eksplisit (jika mampu melakukannya) untuk berperilaku seperti itu. Ini misalnya berguna jika Anda menjalankan sesuatu seperti DownloadStation pada NAS dan ingin menggunakan kapasitas penuh koneksi internet Anda, tetapi pada saat yang sama Anda tidak ingin komputer desktop Anda memiliki dampak yang nyata atau menjadi "tanpa internet" "karena tugas unduhan mencuri semua bandwidth. Atau, jika Anda tidak suka TV pintar Anda terlalu pintar, dan ingin menghapus iklan HbbTV bodoh yang menghalangi sepertiga layar Anda, cukup beri tahu router untuk tidak meneruskan port 80 ke host tersebut. Atau sesuatu. Jangan izinkan beberapa barang IoT murahan yang mungkin dibajak untuk menyerang komputer desktop Anda dari alamat lokal, mungkin melewati firewall (tapi biarkan desktop terhubung ke perangkat).
Tentu, beberapa router dapat melakukan hal-hal semacam ini juga, tetapi semuanya agak di sisi murahan, biasanya terbatas, dan dengan hasil yang cukup memuaskan.

Ini juga desain yang jauh lebih elegan secara keseluruhan. Setiap host memiliki jumlah hop yang persis sama untuk setiap lokasi lokal dan jarak jauh, konektivitas setiap host dapat dikontrol di satu tempat sentral, dan ada persis satu kabel untuk memeriksa jika "meh, internet tidak berfungsi", atau satu kabel untuk tarik jika Anda ingin memotong garis dengan cara yang sulit.

Damon
sumber
2
Jawaban yang sangat berguna; Terima kasih! FWIW, saya sudah beralih "go bad". Atau ketika ternyata, batubaranya mati, yang tidak menjadi jelas sampai saya meninggalkan batako yang lama di tempatnya dan hanya mengganti sakelar. Yang tentu saja tidak berhasil juga. Kepala. Meja tulis. Bang Sisi baiknya, saya menemukan bahwa semua router, switch, printservers di Netgear menggunakan batu bata kekuatan yang sama, jadi saya punya banyak cadangan sekarang.
Steve Rindsberg
4
"Saya belum pernah melihat sakelar macet, atau butuh lebih dari 2 detik untuk" boot "" - Anda hanya harus berurusan dengan sakelar yang tidak dikelola, lalu ...
ilkkachu
2
@ilkkachu: Tidak, yang tidak dikelola adalah "Tekan tombol, dan seketika semua lampu menyala" . Yang dikelola adalah sejenis "Tekan tombol, merangkak dari bawah meja, dan lihat, itu berfungsi" (Saya menyebutnya "dua detik", mungkin tiga sampai lima). Sedangkan router tipikal adalah: "Tekan tombol, merangkak naik dari bawah meja, pergi mengambil espresso, kembali, duduk, dan masih menunggu satu menit sebelum itu naik dan berjalan" . Dalam pengalaman saya, bagaimanapun :-)
Damon
2
Anda dapat memiliki satu port dalam switch menjadi buruk. Namun alasan lain pergi pastikan Anda memiliki beberapa port kosong.
Ole Tange
1
@OleTange Dan pastikan Anda menandai port yang buruk ketika mereka datang. Saya mencoba untuk memotong ujung kabel Ethernet yang buruk dan menjaga mereka untuk secara fisik menyambungkannya sehingga saya tidak akan mencoba untuk menyambungkan yang lain setelah saya lupa tentang port yang buruk.
Monty Harder
4

Menambahkan $ 0,02 saya, karena tidak tercakup langsung dalam jawaban lain:

Selain bandwidth dan perhitungan daya, saya akan membeli switch 8 port dan pergi dengan topologi ke-2 karena jaringan Anda dapat berkembang di masa depan. Bahkan, saya akan mempertimbangkan untuk membeli saklar yang lebih besar jika Anda dapat menemukannya di titik harga yang sama. Baru-baru ini saya membuat jaringan kecil yang sangat mirip dengan milik Anda, dan saya terkejut melihat betapa cepatnya saya mengisi porta tambahan yang saya pikir tidak akan pernah saya gunakan.

Salah satu prinsip desain jaringan yang baik adalah pengembangan, yang saya pasti akan pertimbangkan saat mendesain jaringan Anda (tidak peduli seberapa kecil itu).

Arnon
sumber
3

Secara singkat

Itu tergantung dari tujuan Anda:

  • Untuk menghemat atau memiliki 2 atau 3 perangkat istimewa (dan 4-5 dari kepentingan sekunder, kurang istimewa ) Anda dapat memilih solusi pertama, bahkan dengan sakelar 8 port yang harus Anda beli dengan cara apa pun.
  • Skalabilitas dan "demokrasi" (dalam hak istimewa) menyarankan konfigurasi kedua.
  • Untuk ketahanan dan ketahanan jaringan Anda, Anda memerlukan Redundansi : solusi ketiga.

Beberapa kata lagi

Peninjauan solusi Anda:

  • Solusi A: 3 pada level 1 + beralih dengan 4 pada level kedua

    • Ini dapat memberikan masing-masing dari 3 perangkat pertama bandwidth yang sama dari seluruh blok kedua.
    • 3 perangkat pertama yang saling bertukar file dapat menyusutkan bandwidth internet untuk blok kedua.
    • Blok kedua dapat bertukar file tanpa mengecilkan bandwidth dari 3 yang pertama.

  • Solusi B: 7 bersama di tingkat kedua.

    • Tidak ada preferensi untuk perangkat apa pun. ( demokrasi ).
    • Jika dua perangkat saling bertukar banyak, Anda dapat memengaruhi bandwidth untuk 5 perangkat lainnya (ada batas bandwidth untuk jaringan internal juga tidak hanya di sisi eksternal).
    • 3 slot gratis di router untuk mengatur skala sistem (dan membeli switch lain)
    • 1 slot gratis di tingkat kedua untuk menambah perangkat cadangan baru.

Redundansi

Redundansi. Jika Anda tidak memiliki masalah untuk membeli 2 switch masing-masing 8 port (BTW Anda akan menggunakan lebih banyak listrik) jika satu switch rusak, Anda akan memiliki kemungkinan untuk menghubungkan semua perangkat Anda di yang lain dan dengan cepat mengembalikan koneksi ke internet dan di dalam rumah Anda. / jaringan kerja.

  • Solusi C: (2 switch masing-masing 8 port).

    • Ketahanan : jika satu sakelar rusak, Anda dapat menghubungkan semua perangkat Anda ke yang lain (solusi B) sementara Anda membeli yang baru ...
    • Lalu lintas akan lebih seimbang jika satu pengguna bersemangat (setidaknya blok lain dapat menggunakan setengah dari bandwidth router, atau bertukar bandwidth penuh di antara mereka sendiri).
    • Biaya (-) : Biaya permulaan dan pemeliharaan: Anda perlu membeli 2 sakelar dan menghidupkannya.
    • Kemerdekaan. Lalu lintas di dalam masing-masing 2 grup tidak akan memengaruhi lalu lintas di grup kedua.

Saya menyukai Sketsa Anda: 

============
||        ||                    ________
|| 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
Cepat
sumber